НЕСФ 2013, 9. клас — Задача 3. Електростатика

Национално есенно състезание по физика, гр. Сливен, 16-17 ноември 2013 г. — Тема за 9. клас · 16 ноември 2013 г. · 10 т.

Условие

Положителен точков заряд $q = 1\ \mathrm{\mu C}$ и отрицателен точков заряд $-2q$ са закрепени неподвижно върху правата $a$ на разстояние $L = 1\ \mathrm{m}$ един от друг (фиг. 4). Намерете всички точки от правата $a$, в които:

Полезна формула: потенциал на електростатичното поле на точков заряд $\varphi = \dfrac{kq}{r}$; ($k = 9{\cdot}10^{9}\ \mathrm{N{\cdot}m^2/C^2}$).

А) интензитетът $E$ на електричното поле на системата от два заряда е нула. Определете на какво разстояние $x$ се намира всяка от тях от заряда $q$. Направете чертеж. Посочете аргументи, че не съществуват и други точки, в които интензитетът е нула. [4 т.]

Б) потенциалът $\varphi$ на електричното поле на системата от два заряда е нула. Определете на какво разстояние $x$ се намира всяка от тях от заряда $q$. Посочете аргументи, че не съществуват и други точки, в които потенциалът е нула. Направете чертеж. [3 т.]

В) В коя от точките на правата a, определени в подусловия А) и Б), трябва да се постави положителен пробен заряд $q_0$, за да има той най-малка електрична потенциална енергия $W_{\min}$? Пресметнете числената стойност на енергията $W_{\min}$, ако, $q_0 = 1\ \mathrm{nC}$. [3 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2013_9problems.pdf · официални решения: esenni_2013_9solutions.pdf