АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Пример 3.3.1

Читайте также:
  1. X. примерный перечень вопросов к итоговой аттестации
  2. В некоторых странах, например в США, президента заменяет вице-
  3. Вания. Одной из таких областей является, например, регулирова-
  4. Виды знания. Контрпример стандартному пониманию знания
  5. Власть примера. Влияние с помощью харизмы
  6. Внешний долг (внешняя задолженность): пример России
  7. Вопрос 11. Герои романтических поэм М. Ю. Лермонтова (на примере одного произведения).
  8. Вопрос 2 Проверка и оценка в задачах со случайными процессами на примере решения задач экозащиты, безопасности и риска.
  9. Вопрос 8. Герои романтических поэм А. С. Пушкина (на примере одного произведения).
  10. Второй пример абстрактного синтеза
  11. Выбор канала распределения. Факторы, влияющие на выбор канала распределения.. Пример выбора канала распределения.
  12. Выравнивание производства в системы управления производством на примере фирмы «Тойота».

Шарик массой m = 40 мг, имеющий положительный заряд q =1 нКл, движется из беcконечности со скоростью V1 = 10 см/с. На какое минимальное расстояние r min может приблизиться шарик к положительному точечному заряду q 0 = 1,33 нКл?

 

Дано:

m = 40 мг = 40×10-6 кг;

q = 1 нКл = 10-9 Кл;

V 1 = 10 см/с = 0,1 м/с;

q = 1,33 нКл = 1,33×10-9Кл

______________________

r min =?

Анализ: На рисунке показана картина силовых линий поля, создаваемого зарядом q 0 и показан выбор и направление оси координат. Заряд q движется в отрицательном направлении оси r, и сила электрического поля совершает при этом отрицательную работу, что приводит к превращению кинетической энергии этого заряда в потенциальную энергию заряда в поле. На заряд действует только электрическая сила поля точечного заряда q 0, поэтому в этой задаче можно для решения использовать закон сохранения энергии.

Рассмотрим два положения заряда q.

Точка 1 - заряд q находится на достаточно далеком расстоянии от заряда , и потенциал j1 в этой точке поля можно считать равным нулю и W р1 = 0. Скорость заряда в этом случае отлична от нуля, и кинетическая энергия равна ;

Точка 2 - потенциал j2 ¹ 0 и поэтому потенциальная энергия движущегося заряда в этой точке не равна нулю W р2 = q ×j2, а скорость движущегося заряда обращается в ноль, когда заряд q приблизится к заряду q0 на минимальное расстояние, V = 0 и W к2 = 0.

Решение: Система двух зарядов замкнутая и консервативная, поэтому можно применить закон сохранения энергии

или

Потенциал поля точечного заряда можно вычислить по формуле для воздуха e =1.

Окончательно получим

Подставляем численные значения, получим

Ответ: заряд q приблизится к другому заряду на минимальное расстояние, равное 6 см.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.002 сек.)