Два заряда, значение одного из которых 2 раза больше другого, поместили в поле большого одноимённо

Ответы на вопрос

Отвечает Мирная Лера.

Когда два заряда помещаются в электрическое поле большого одноименно заряженного шара, они взаимодействуют с этим полем, и на них действуют силы, зависящие от их величин и расстояния до шара.

1. Силы, действующие на заряды:

Пусть заряд $q_1$ равен $q$ , а заряд $q_2$ равен $2q$ . Оба заряда помещены на одинаковом расстоянии от центра шара, обозначим это расстояние как $r$ . В соответствии с законом Кулона, сила $F$ , действующая на заряд в электрическом поле, определяется формулой:

F = k \cdot \frac{|Q \cdot q|}{r^2}

где:

$F$ — сила,
$k$ — коэффициент пропорциональности (константа Кулона),
$Q$ — заряд шара,
$q$ — заряд, на который действует сила,
$r$ — расстояние от центра шара до заряда.

Для заряда $q_1$ (значение $q$ ):

F_1 = k \cdot \frac{|Q \cdot q|}{r^2}

Для заряда $q_2$ (значение $2q$ ):

F_2 = k \cdot \frac{|Q \cdot 2q|}{r^2} = 2 \cdot k \cdot \frac{|Q \cdot q|}{r^2} = 2F_1

Таким образом, сила, действующая на второй заряд, в два раза больше силы, действующей на первый заряд. Это объясняется тем, что второй заряд больше по величине, и, согласно закону Кулона, сила зависит от произведения зарядов.

2. Влияние изменения заряда шара:

Если заряд шара $Q$ увеличивается, то это также повлияет на силы, действующие на оба заряда. Обновленные силы будут выглядеть так:

F_1' = k \cdot \frac{|Q' \cdot q|}{r^2}

F_2' = k \cdot \frac{|Q' \cdot 2q|}{r^2} = 2 \cdot k \cdot \frac{|Q' \cdot q|}{r^2} = 2F_1'

где $Q'$ — новый заряд шара. Таким образом, если заряд шара увеличится, обе силы $F_1'$ и $F_2'$ увеличатся, но их соотношение останется прежним: сила на второй заряд по-прежнему будет в два раза больше, чем на первый.

Вывод:

Силы, действующие на заряды, будут различаться: второй заряд будет испытывать силу в два раза большую, чем первый.
Увеличение заряда шара приведет к увеличению обеих сил, но их соотношение не изменится.

Это явление иллюстрирует основные принципы электростатики и закон Кулона, показывая, как величины зарядов и расстояние влияют на взаимодействие между ними.

Ответы на вопрос

1. Силы, действующие на заряды:

2. Влияние изменения заряда шара:

Вывод:

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика