В однородном магнитном поле движется заряженная частица. Направления векторов магнитной индукции, скорости частицы и силы, действующей на частицу, видно на рисунке. Определить знак заряда.
Решение. Вопрос на силу Лоренца. Ее направление находим по правилу левой руки. Линии векторов магнитной индукции входят в ладонь (у нас видно острие "стрел", летящих к нам). Вектор скорости положительно заряженной частицы в направлении пальцев, тогда отогнутый большой покажет направление силы Лоренца. Получается, что частица заряжена положительно.
При отрицательном заряде пальцы надо расположить в направлении противоположном движению. Тогда и вектор силы Лоренца будет направлен в сторону противоположную данному направлению.
Условие задачи: на рисунке представлена электростатическая система, которая состоит из трех заряженных частиц. Две частицы находятся на расстоянии 3 см друг от друга, а третья частица находится на equal расстоянии от обеих других. Одна из частиц имеет заряд 10 мкКл, а заряд другой частицы мы не знаем. Нам требуется определить заряд второй частицы.
Шаги решения задачи:
1. Введем обозначения: заряд первой частицы - q1 = 10 мкКл, заряд второй частицы - q2 (неизвестный заряд), расстояние между первой и второй частицей - r1 и расстояние между второй и третьей частицей - r2 (оба расстояния равны).
2. Для нахождения заряда второй частицы воспользуемся законом Кулона, который гласит: сила притяжения или отталкивания между двумя точечными зарядами пропорциональна модулю зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это можно записать как: F = (k * q1 * q2) / (r^2), где F - сила взаимодействия частиц, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды частиц, r - расстояние между ними.
3. Применим закон Кулона к частицам 1 и 2: (k * q1 * q2) / (r1^2) = F.
4. Применим закон Кулона к частицам 2 и 3: (k * q2 * q1) / (r2^2) = F.
5. Так как сила взаимодействия между частицами одинакова (обе частицы находятся на одинаковом расстоянии от третьей частицы), можно приравнять уравнения: (k * q1 * q2) / (r1^2) = (k * q2 * q1) / (r2^2).
Условие.
В однородном магнитном поле движется заряженная частица. Направления векторов магнитной индукции, скорости частицы и силы, действующей на частицу, видно на рисунке. Определить знак заряда.
Решение. Вопрос на силу Лоренца. Ее направление находим по правилу левой руки. Линии векторов магнитной индукции входят в ладонь (у нас видно острие "стрел", летящих к нам). Вектор скорости положительно заряженной частицы в направлении пальцев, тогда отогнутый большой покажет направление силы Лоренца. Получается, что частица заряжена положительно.
При отрицательном заряде пальцы надо расположить в направлении противоположном движению. Тогда и вектор силы Лоренца будет направлен в сторону противоположную данному направлению.
ответ: заряд положительный.
Шаги решения задачи:
1. Введем обозначения: заряд первой частицы - q1 = 10 мкКл, заряд второй частицы - q2 (неизвестный заряд), расстояние между первой и второй частицей - r1 и расстояние между второй и третьей частицей - r2 (оба расстояния равны).
2. Для нахождения заряда второй частицы воспользуемся законом Кулона, который гласит: сила притяжения или отталкивания между двумя точечными зарядами пропорциональна модулю зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Математически это можно записать как: F = (k * q1 * q2) / (r^2), где F - сила взаимодействия частиц, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н м^2/Кл^2), q1 и q2 - заряды частиц, r - расстояние между ними.
3. Применим закон Кулона к частицам 1 и 2: (k * q1 * q2) / (r1^2) = F.
4. Применим закон Кулона к частицам 2 и 3: (k * q2 * q1) / (r2^2) = F.
5. Так как сила взаимодействия между частицами одинакова (обе частицы находятся на одинаковом расстоянии от третьей частицы), можно приравнять уравнения: (k * q1 * q2) / (r1^2) = (k * q2 * q1) / (r2^2).
6. Упростим уравнение, сократив общие множители: r2^2 * q1 = r1^2 * q2.
7. Подставим значения из условия задачи: r1 = r2 = 3 см = 0.03 м, q1 = 10 мкКл = 10 * 10^-6 Кл.
8. Решим полученное уравнение: (0.03^2 * 10 * 10^-6) = 0.03^2 * q2.
9. Выразим q2 и рассчитаем его значение: q2 = (0.03^2 * 10 * 10^-6) / (0.03^2) = 10 * 10^-6 Кл.
Итак, заряд второй частицы составляет 10 мкКл.