НПСФ 2023, 11. клас — Задача 3. Електростатика

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Редактирай тази страница

Национално пролетно състезание по физика 2023, тема за V състезателна група (11. клас) · 4 март 2023 г. · 10 т.

Условие

Два положителни заряда с големина +2e+2e и два отрицателни заряда −e-e са разположени във върховете на правоъгълник с ширина d=2 cmd = 2\ \mathrm{cm} и дължина 3d\sqrt{3}d, както е показано на фигурата вляво. Елементарният електричен заряд има големина e=1,6×10−19 Ce = 1{,}6\times 10^{-19}\ \mathrm{C}. Константата в закона на Кулон е k=9×109 Nm2/C2k = 9\times 10^{9}\ \mathrm{Nm^2/C^2}.

Правоъгълник с пунктирани страни; в четирите върха окръжности с означения −e (горе ляво), +2e (горе дясно), +2e (долу ляво), −e (долу дясно).
Правоъгълник с ширина dd и дължина 3d\sqrt{3}d: −e-e горе вляво, +2e+2e горе вдясно, +2e+2e долу вляво и −e-e долу вдясно.

а) Намерете големината на сумарната сила FF, с която останалите заряди действат на долния десен заряд от системата. [4,5 т.]

б) На колко е равен потенциалът φ\varphi в центъра на правоъгълника? [1,5 т.]

в) Определете работата AA, която трябва да се извърши, за да може горните два заряда да си разменят местата. [4 т.]

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение

Оригинал в Архива: proletni_2023_11problems.pdf · официални решения: proletni_2023_11solutions.pdf