Какой может быть вид второго стационарного заряда в электростатическом поле, создаваемом двумя стационарными зарядами

Якобин

65

Для решения данной задачи рассмотрим электростатическое поле, созданное двумя стационарными зарядами \(q_1\) и \(q_2\). Первый заряд \(q_1\) отрицательный, а направление движения заряда \(q_0\) показано на рисунке 1.

Так как модули зарядов \(q_1\) и \(q_2\) равны между собой, то можем предположить, что второй заряд \(q_2\) также отрицательный.

Почему мы можем сделать такое предположение? Давайте рассмотрим закон Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Если первый заряд \(q_1\) отрицательный и второй заряд \(q_2\) положительный, то сила взаимодействия между ними будет притягивающей. Однако, по условию задачи, направление движения заряда \(q_0\) указано в противоположном направлении этой силы, что несовместимо с модулями зарядов \(q_1\) и \(q_2\) равными между собой.

Следовательно, чтобы направление движения заряда \(q_0\) было соответствующим, чтобы его траектория была изогнута, а не прямолинейна, необходимо, чтобы сила взаимодействия между зарядами \(q_0\) и \(q_2\) была отталкивающей, что возможно только если второй заряд \(q_2\) также отрицательный.

Таким образом, правильный ответ: 2) Второй заряд отрицательный.