Задание 23 ЕГЭ по физике · F765A3
Поле зарядов в центре квадрата
Три отрицательных точечных заряда, модуль которых q = 1,6×10–9 Кл, закреплены в трёх вершинах квадрата, в четвёртой вершине которого закреплён такой же по модулю положительный заряд. Длина стороны квадрата a = 40 см. Чему равен модуль напряжённости электрического поля в центре квадрата?
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Расстояние от центра квадрата до его вершины равно половине диагонали квадрата:
r=a2=a
Модуль напряжённости поля каждого заряда в центре квадрата одинаков:
E0=kqr2=kqa2/2=2kqa2
Векторы напряжённости от трёх отрицательных зарядов направлены от центра к соответствующим вершинам, а вектор от положительного заряда — в противоположную сторону. Векторная сумма полей трёх отрицательных зарядов по модулю равна E0 и направлена к вершине с положительным зарядом. Поэтому поля от трёх отрицательных и положительного зарядов складываются:
E=E0+E0=2E0=4kqa2
Подставим k=9×109 Н⋅м2/Кл2, q=1,6×10−9 Кл и a=0,40 м:
E=4⋅9×109⋅1,6×10−9(0,40)2=360 Н/Кл
r=a2=a
Модуль напряжённости поля каждого заряда в центре квадрата одинаков:
E0=kqr2=kqa2/2=2kqa2
Векторы напряжённости от трёх отрицательных зарядов направлены от центра к соответствующим вершинам, а вектор от положительного заряда — в противоположную сторону. Векторная сумма полей трёх отрицательных зарядов по модулю равна E0 и направлена к вершине с положительным зарядом. Поэтому поля от трёх отрицательных и положительного зарядов складываются:
E=E0+E0=2E0=4kqa2
Подставим k=9×109 Н⋅м2/Кл2, q=1,6×10−9 Кл и a=0,40 м:
E=4⋅9×109⋅1,6×10−9(0,40)2=360 Н/Кл
Пример ответа
Модуль напряжённости электрического поля в центре квадрата равен 360 Н/Кл.
Источник: Открытый банк ФИПИ F765A3
Похожие задания
23В кастрюле находится 0,5 кг воды при температуре 10 ^(о)С. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи…Время превращения воды в пар · 06521E23Плоская монохроматическая световая волна с частотой 8,0<?xml:namespace prefix = m ns = "ht…Расчётная задача: оптика · 078B3923Плоская монохроматическая световая волна падает по нормали на дифракционную решётку с периодом 5 мкм.…Частота по дифракционной решётке · 0E928723Детектор полностью поглощает падающий на него свет частотой ν = 6 ⋅ 10^(14) Гц. За время t = 5 с детектор…Мощность поглощаемого излучения · 0EF02523На дифракционную решётку с периодом 0,004 мм падает по нормали плоская монохроматическая волна длиной 420 нм.…Число максимумов решётки · 1BA8ED23В схеме, изображённой на рисунке, идеальный вольтметр показывает напряжение U=2 В. Внутреннее сопротивление…ЭДС источника в цепи · 1CF7BD
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.