Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Поле какой напряженностью Е₂ надо создать в масле в данном сосуде

Условие

Заряженный железный шарик радиусом r опущен в сосуд с маслом плотностью ρж\rho_ж = 900 кг/м³. В масле создали однородное вертикальное электрическое поле напряженностью Е₁ = 30 кВ/см, в результате чего шарик оказался в равновесии, будучи взвешенным в масле. Поле какой напряженностью Е₂ надо создать в масле в данном сосуде, чтобы шарик того же размера и с таким же зарядом, но изготовленный из латуни плотностью ρ\rho = 8500 кг/м³, тоже оказался в равновесии?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    На шарик действуют по вертикали следующие три силы: вниз — сила тяжести ρж\rho_ж Vg, вверх — выталкивающая сила Архимеда ρVg\rho Vg \rhoVg\rhoVg и электростатическая сила qE. Здесь ρж\rho_ж — плотность железа, V=43Пиr3V= \frac{4}{3} Пи r^{3} — объем шарика.2. В равновесии сумма этих сил должна равняться нулю: qE + ρ(43)Пи\rho ( \frac{4}{3} ) Пи r³g − ρ\rho _ж (43)Пи( \frac{4}{3} ) Пи r³g = 0.3. Выражая отсюда q (это модуль заряда шарика, так как возможны две ситуации: q > 0, Е > 0, или q < 0, Е < 0), получаем: q = 4 Пи r³( ρ\rho _ж − ρ\rho ) g(3E1)\frac{g}{( 3E_1 )}

Осталось ещё 2 шага

  1. Для латунного шарика аналогичным образом…

  2. Деля первое уравнение на второе, находим: E_2…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»