Тема . Электродинамика. Электростатика

.04 Закон Кулона

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела электродинамика. электростатика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#29417

Два заряженных металлических шарика отталкиваются друг от друга с силой 3 мН. После того как каждому шарику, не меняя расстояние между ними, сообщили дополнительный заряд +0,2 мкКл, шарики вновь стали отталкиваться с силой 3 мН. Затем шарики привели в контакт, после чего вновь расположили на том же расстоянии друг от друга, и снова оказалось, что шарики отталкиваются с силой 3 мН. Найдите исходные заряды шариков и расстояние между ними. Форма и размеры шариков одинаковы, размеры шариков много меньше расстояния между ними. Постоянная в законе Кулона         9
k = 9⋅10  Н-⋅м2
 Кл2
(«Курчатов», 2018, 10)

Показать ответ и решение

Пусть исходные заряды шариков равны q1   и q2   , а изменение зарядов шариков Δq =  +0,2  мкКл. После изменения зарядов шариков сила взаимодействия не изменилась, следовательно

q1q2 = (q1 + Δq )(q2 + Δq ) ⇒ q1 + q2 = − Δq.

Шарики одинаковые, поэтому после контакта заряды на шариках должны быть одинаковы и равны q  . По закону сохранения заряда 2q = q1 + q2 + 2Δq =  Δq  . Приравняем силы взаимодействия в первом и третьем случае:             Δq2
q1q2 = q2 = ----
              4  , а с учётом q2 = − Δq − q1   , получаем

q  = − Δq- = − 0,1 м кК л, q = − Δq- =  − 0, 1 м кК л.
 1      2                   2     2

По закону Кулона

 q1q2     Δq2
k-r2- = k 4r2-=  3 мН.

Расстояние между шариками

        ∘ ------
r = Δq-   --k---≈ 17 см
     2    3 мН
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Правильное использование закона Кулона

1

Получено уравнение

q  = − Δq − q
 2          1

1

Использование закона сохранения заряда

1

Найдены исходные заряды

1

Найдено расстояние

1

Максимальный балл

5

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!