Тема . Электродинамика. Электростатика

.09 Энергия системы зарядов

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#29416

Маленькое тело массой m  и зарядом q  может свободно двигаться вдоль отрезка длиной 10L, соединяющего неподвижные точечные заряды 2q  и 3q  , причём в начальный момент тело покоилось в середине этого отрезка. Найдите ускорение a  тела в тот момент времени, когда оно будет находиться на наименьшем расстоянии от заряда 2q  .

Показать ответ и решение

Скорость в начале пути равна 0, тело находилось в покое, и в наименьшем отдалении от заряда 2q  тело также будет иметь скорость равную 0, откуда из закона сохранения энергии

W0  = Wk,
где W0   , Wk  – начальная и конечная потенциальные энергии взаимодействия зарядов.
Или
    2      2         2        2
3kq--+  2kq--=  -3kq----+  2kq-,
 5L      5L     10L − x     x
где x  – расстояние от тела до заряда 2q  .
Пробразуем
-20L-+--x--   1-       2                  2    2              2
x(10L − x ) = L ⇒  20L  +  Lx =  10Lx − x  ⇒  x  − 9Lx +  20L  = 0
Решаем данное квадратное уравнение
        2       2    2
D =  81L  − 80L  =  L
        9 ± 1
x1,2 = L ------= 5L; 4L
          2
Нам подходит вариант 4L  . Ускорение можно найти из второго закона Ньютона
                                       (              )
                                           1       1
                                    kq2  ----2 − ----2
F2q − F3q = ma  ⇒  a = F2q-−-F3q-=  -----16L-----36L-----
                           m                 m
Ответ:

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!