1. Какой заряд будет иметь каждый из шаров после того, как два одинаковых шара (+5q и -5q) соприкоснулись: а. а.0 б.10q

Volshebnik

33

Решение:

1. Для решения данной задачи необходимо применить закон сохранения заряда. Согласно этому закону, суммарный заряд до и после соприкосновения должен оставаться неизменным.

Первоначально у нас есть два шара: один со зарядом +5q и второй со зарядом -5q. После соприкосновения они передают друг другу некоторый заряд, но суммарный заряд должен остаться неизменным.

Так как шары имеют одинаковые по абсолютной величине заряды, то после соприкосновения они соприкоснутся и заряды их суммируются. Значит, заряд каждого шара будет равен сумме зарядов исходных шаров.

Поэтому, после соприкосновения, каждый из шаров будет иметь заряд:

а) 0 (т.к. +5q + (-5q) = 0)
б) 10q (т.к. +5q + (-5q) = 10q)
в) -10q (т.к. +5q + (-5q) = -10q)
г) -25q (т.к. +5q + (-5q) = -25q)

Ответ: а) 0, б) 10q, в) -10q, г) -25q.

2. В данной задаче мы также применяем закон сохранения заряда. Разделение нейтральной капельки воды на две равные части означает, что суммарный заряд остается неизменным.

Значит, сумма зарядов на двух каплях должна быть равна нулю (так как исходная капелька была нейтральной).

Разделение капельки воды может привести к следующим вариантам зарядов:

а) +10,5е и -10,5е (сумма зарядов = +10,5е + (-10,5е) = 0)
б) +3е и -6е (сумма зарядов = +3е + (-6е) = -3е)
в) -30е и +36е (сумма зарядов = -30е + 36е = 6е)
г) +100е и -100е (сумма зарядов = +100е + (-100е) = 0)

Ответ: а) +10,5е и -10,5е, б) +3е и -6е, в) -30е и +36е, г) +100е и -100е.

4. Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета напряженности электрического поля:

\[
E = \frac{{k \cdot Q}}{{r^2}}
\]

где E - напряженность электрического поля, k - электростатическая постоянная (равная \(8.99 \times 10^9 \, \text{Н} \cdot \text{м}^2/\text{Кл}^2\)), Q - заряд точечного заряда, r - расстояние от точечного заряда.

У нас дано, что на расстоянии 0.1 м от точечного заряда напряженность поля равна 36 Н/Кл.

Подставим известные значения в формулу и найдем значение заряда точечного заряда:

\[
36 = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot Q}}{{(0.1)^2}}
\]

\[
36 \cdot (0.1)^2 = 8.99 \times 10^9 \cdot Q
\]

\[
Q = \frac{{36 \cdot (0.1)^2}}{{8.99 \times 10^9}}
\]

\[
Q \approx 4 \times 10^{-8} \, \text{Кл}
\]

Теперь используем найденный заряд и формулу для расчета расстояния, на котором напряженность равна 900 Н/Кл:

\[
900 = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot (4 \times 10^{-8})}}{{r^2}}
\]

\[
900 \cdot r^2 = 8.99 \times 10^9 \cdot (4 \times 10^{-8})
\]

\[
r^2 = \frac{{8.99 \times 10^9 \cdot (4 \times 10^{-8})}}{{900}}
\]

\[
r^2 \approx 4 \times 10^{-5}
\]

\[
r \approx \sqrt{4 \times 10^{-5}}
\]

\[
r \approx 0.002 \, \text{м}
\]

Ответ: а) 2 м, б) 0.05 м, в) 0.5 м, г) 0.02 м.