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#29508

Точечный заряд Q  находится на расстоянии d  от очень большой проводящей плоскости. В некоторый момент времени заряд перемещают на расстояние 2d  вдоль плоскости (см. рисунок), причём так быстро, что за время перемещения зарядаQ  заряды на плоскости не успели сместиться от своих первоначальных положений. Какое количество теплоты выделится в веществе плоскости в процессе установления равновесия?
(«Росатом», 2017, 11 )

PIC

Показать ответ и решение

PIC

Как известно, со стороны проводящей плоскости на точечный заряд Q  действует такая же сила, как со стороны точечного заряда − Q  , расположенного за плоскостью на таком же расстоянии, как и точечный заряд. Или (другими словами), на плоскости индуцируются такие заряды, поле которых совпадает с полем точечного заряда, расположенного за плоскостью на таком же расстоянии от него. А поскольку по условию в процессе перемещения точечного заряда Q  заряды на плоскости не успевают перераспределиться, то необходимо совершить такую же работу, как при перемещении точечного заряда Q  в поле покоящегося точечного заряда −  Q  . А она, в свою очередь, равна изменению потенциальной энергии заряда Q  , перемещающегося из точки на расстоянии 2d  от покоящегося заряда − Q  , в точку на расстоянии

√4d2-+--4d2-= √8d-
от этого заряда (см. рисунок). Поэтому необходимо совершить работу
       (            )        √ --
         kQ     kQ       kQ2   2 − 1
W  = Q   ----− √----  =  -------√---
          2d     8d       d    2  2
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!