Перейти к содержанию
MediaSchool

11 класс · BelPhO

Электростатическая пушка

BelPhO · Городская · 2020

Условие

Решение на сайте · без автопроверки

Электростатическая пушка состоит из: проводящего кольца радиуса и тонкого непроводящего стержня (совпадающего с осью кольца). На стержне находится небольшой шарик радиуса , массы . Шарик может скользить по стержню без трения. На короткий промежуток времени кольцу и шарику сообщают одинаковые по модулю и противоположные по знаку заряды . В результате чего шарик приобретает скорость .

Часть 1. Заряженный шарик.

1.1 Найдите напряженность электрического поля, создаваемого зарядами кольца на его оси на расстоянии от центра.

1.2 На каком расстоянии от центра кольца следует расположить шарик, чтобы он приобрел максимальную скорость? Чему равна эта максимальная скорость шарика ?

Часть 2 Шарик не заряжается.

В этой части задачи заряд сообщается только кольцу. Шарик находится на расстоянии , которое значительно больше радиуса кольца . Под действием электрического поля напряженности на шарике индуцируется дипольный момент, величина которого равна Электрический диполь – система из двух точечных зарядов, одинаковых по величине и противоположных по знаку , находящихся на малом расстоянии . Дипольным моментом называется величина .

2.1 Покажите, что сила, действующая на диполь, помещенный в неоднородное электрическое поле (ось диполя направлена вдоль оси ) равна где - производная от проекции вектора напряженности на ось по координате .

2.2 Какую скорость приобретет незаряженный проводящий шарик, если он находится на расстоянии от центра кольца, а кольцо заряжается на малый промежуток времени .

Запиши ход решения, затем сравни его с опубликованным разбором. Ответ сохраняется в этой вкладке до её закрытия.

Оригинал на BelPhO
Все задачи