Бесконечная плоскость, заряженная с поверхностной плотностью 10^-11 Кл/см^2, и шар, заряд которого 10^-8 Кл, расположены, как показано на рис. 9; a = 20см. Окружающая среда - воздух.
Определить: напряжённость поля в точках А и В; работу перемещения заряда 10^-7 Кл из точки А в точку В. Считать, что распределение зарядов не нарушено взаимодействием.

на свай го я все скинул в лс

Для определения напряженности электрического поля в точках А и В, мы можем использовать принцип суперпозиции.

1. Напряженность электрического поля в точке А (E_A):
Напряженность поля вблизи бесконечной плоскости с поверхностной плотностью заряда (σ) определяется формулой E = σ/2ε_0, где ε_0 - постоянная электрическая проницаемость вакуума (ε_0 = 8,85 * 10^(-12) Кл^2/Нм^2).

В данном случае, учитывая, что поверхностная плотность заряда на плоскости (σ) равна 10^(-11) Кл/см^2, мы можем преобразовать это значение в Кл/м^2, умножив его на 10^4 (так как 1 м = 10^2 см). Поэтому, σ = 10^(-11) Кл/см^2 * 10^4 см^2/м^2 = 10^(-7) Кл/м^2.

Подставляя значение поверхностной плотности заряда (σ) в формулу, получаем E_A = (σ/2ε_0) = (10^(-7) Кл/м^2) / (2 * 8,85 * 10^(-12) Кл^2/Нм^2) = (5 * 10^4) (Н/Кл).

2. Напряженность электрического поля в точке В (E_B):
Напряженность поля вблизи точечного заряда определяется формулой E = k * (|q| / r^2), где k - электрическая постоянная (k = 8,99 * 10^9 Нм^2/Кл^2), q - заряд, r - расстояние до заряда.

В данном случае, заряд (q) равен 10^(-8) Кл, а расстояние (r) от точки В до шара равно a = 20 см = 0,2 м.

Подставляя значения заряда (q) и расстояния (r) в формулу, получаем E_B = (8,99 * 10^9 Нм^2/Кл^2) * (10^(-8) Кл / (0,2 м)^2) = (8,99 * 10^9) (Н/Кл).

3. Работа перемещения заряда 10^(-7) Кл из точки А в точку В (W):
Работа (W) равна произведению заряда (q) на изменение потенциала (ΔV) между точкой А и В.
Известно, что ΔV = - ∫ E * dl, где E - электрическое поле, dl - элемент пути.

В данном случае, мы можем разделить работу (W) на две составляющие: работу в электрическом поле бесконечной плоскости (W_А) и работу в электрическом поле точечного заряда (W_В).

a. Работа в электрическом поле бесконечной плоскости (W_А):

Поскольку между точками А и В мы полностью находимся в поле бесконечной плоскости, электрическое поле бесконечной плоскости будет выполнять работу.

Формула работы в поле бесконечной плоскости: W_А = - E_A * d, где E_A - напряженность поля бесконечной плоскости, d - расстояние между точками А и В.

Подставляя значения напряженности поля (E_A) и расстояния (d = 0,2 м) в формулу, получаем W_А = - (5 * 10^4) (Н/Кл) * 0,2 м = - 10^4 Дж.

b. Работа в электрическом поле точечного заряда (W_В):

Формула работы в поле точечного заряда: W_В = - ΔV_В * q, где ΔV_В - изменение потенциала между точкой А и точкой В, q - перемещаемый заряд.

Поскольку заряд перемещается в поле точечного заряда, изменение потенциала (ΔV_В) равно V_В - V_А, где V_В и V_А - потенциалы в точках B и A соответственно.

По определению, потенциал точечного заряда (V_В) равен V_В = k * (q / r_В), где r_В - расстояние от точки B до точечного заряда.

Аналогично, потенциал точечного заряда (V_А) равен V_А = k * (q / r_А), где r_А - расстояние от точки A до точечного заряда.

Таким образом, мы можем рассчитать изменение потенциала (ΔV_В) по формуле ΔV_В = V_В - V_А:
ΔV_В = k * (q / r_В) - k * (q / r_А).

Подставляя значения зарядов (q), расстояний (r_В = a + d = 0,2 м + 0,2 м = 0,4 м, r_А = a = 0,2 м) и электрических постоянных (k = 8,99 * 10^9 Нм^2/Кл^2) в формулу, получаем ΔV_В = (8,99 * 10^9 Нм^2/Кл^2) * (10^(-8) Кл / 0,4 м) - (8,99 * 10^9 Нм^2/Кл^2) * (10^(-8) Кл / 0,2 м) = (8,99 * 10^9 Нм^2/Кл^2) * (10^(-8) Кл * (1/0,4 м - 1/0,2 м)) = (8,99 * 10^9) * (10^(-8)) * (2 - 4) (В).

Подставляя значение изменения потенциала (ΔV_В) и перемещаемого заряда (q) в формулу работы (W_В), получаем W_В = - (ΔV_В * q) = - ( (8,99 * 10^9) * (10^(-8)) * (2 - 4) (В) * 10^(-7) Кл ) = - (8,99 * 10^(-6)) (Дж).

4. Для решения задачи также важно учесть знак работы. Работа будет иметь отрицательный знак, так как работа будет совершаться против направления поля (перемещение происходит в направлении, противоположном полю).

В итоге получаем:
- Напряженность поля в точке А (E_A) = 5 * 10^4 Н/Кл.
- Напряженность поля в точке В (E_B) = 8,99 * 10^9 Н/Кл.
- Работа перемещения заряда 10^(-7) Кл из точки А в точку В (W) = - 10^4 Дж + 8,99 * 10^(-6) Дж (минус из-за противоположности направлений).

Это подробное решение позволяет школьнику понять процесс решения задачи и получить максимально точный и обоснованный ответ.