Дано:
- Точечный заряд Q = 2 мкКл = 2 * 10^(-6) Кл
- Расстояние r1 = 1 м (для напряжённости поля)
- Расстояние r2 = 2 м (для силы)
- Заряд q = 5 нКл = 5 * 10^(-9) Кл
Найти:
а) Напряжённость поля E на расстоянии 1 м от заряда.
б) Силу F, действующую на заряд 5 нКл на расстоянии 2 м.
Решение:
а) Напряжённость электрического поля E, создаваемого точечным зарядом, рассчитывается по формуле:
E = k * |Q| / r^2
где k = 8.99 * 10^9 Н·м²/Кл² - электростатическая постоянная.
Подставляем значения:
E = (8.99 * 10^9) * (2 * 10^(-6)) / (1^2)
E = (8.99 * 10^9) * (2 * 10^(-6)) / 1
E = 17.98 * 10^3 Н/Кл
Ответ: Напряжённость поля на расстоянии 1 м от заряда составляет 17.98 * 10^3 Н/Кл.
б) Сила F, действующая на заряд q в электрическом поле E, вычисляется по формуле:
F = q * E
Сначала находим E на расстоянии 2 м:
E = k * |Q| / r^2
где r = 2 м.
E = (8.99 * 10^9) * (2 * 10^(-6)) / (2^2)
E = (8.99 * 10^9) * (2 * 10^(-6)) / 4
E = (8.99 * 10^9) * (0.5 * 10^(-6))
E = 4.495 * 10^3 Н/Кл
Теперь подставляем это значение в формулу для силы:
F = (5 * 10^(-9)) * (4.495 * 10^3)
F = 22.475 * 10^(-6) Н
Ответ: Сила, действующая на заряд 5 нКл на расстоянии 2 м от заряда, составляет 22.475 мкН.