МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА Термодинамика Электромагнитная индукция Радиоактивность. Элементы физики ядра Молекулярная физика и термодинамика Постоянный ток

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

Пример 3. На продолжении оси тонкого прямого стержня длиной b = 0,6м, равномерно заряженного с линейной плотностью заряда t = 15нКл/см, на расстоянии а = 40см от конца стержня находится точечный заряд q = 10мкКл.

 Дано:

e0 = 8.85×10–12Ф/м

t = 15 нКл/см 

q = 10×10–6Кл

а = 40см

b = 0,6м

СИ:

15×10 –7Кл/м

0,4м

Решение:

Найти силу, действующую на точечный заряд, непосредственно из закона Кулона нельзя, т.к. заряд стержня не является точечным. Но можно найти эту силу, как результирующую элементарных сил, действующих на заряд q со стороны дифференциально малых равных элементов dl стержня.

Найти: силу, дейст-вующую на заряд q.

Заряд дифференциально малого элемента стержня можно рассматривать как точечный, величина его равна  (т.к. заряд по длине стержня распределен равномерно по условию задачи).

Выберем элемент dl на расстоянии l от заряда (рис.4).


Сила взаимодействия двух точечных зарядов q и dq по закону Кулона численно равна:

(а)

Все элементарные силы действуют по одной прямой и направлены в одну сторону, поэтому результирующая сила численно равна:

(б)

Подставив выражение (а) в (б) и интегрируя полученное выражение в пределах от а до (а+b), получим:

e = 1 (среда не указана).

Проверим размерность:

Подставив числовые данные, получим:

Интерференция света. Временная и пространственная когерентность. Условия образования максимумов и минимумов интенсивности. Интерференция от двух когерентных источников. Опыт Юнга. Интерференция света при отражении от тонких пластинок. Полосы равной толщины и полосы равного наклона. Кольца Ньютона.
Физика примеры решения задач Электромагнетизм Закон Ампера