Определить силу действующую на заряд

Условие:

Определить силу действующую на заряд 2/3*10^-9 Кл, если он помещен в поле заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 2*10^-9 Кл/м^2

Решение:

Определим предмет и раздел предмета для данного задания. **Предмет:** Физика **Раздел предмета:** Электростатика Теперь перейдём к решению задачи. Прежде всего, нужно понять, какие законы и формулы нам понадобятся для решения задачи. ### Шаг 1: Определение полю заряженной плоскости Электрическое поле \(E\), созданное бесконечной однородно заряженной плоскостью, можно определить по формуле: \[ E = \frac{\sigma}{2\varepsilon_0} \] где: - \(\sigma\) — поверхностная плотность заряда, - \(\varepsilon_0\) — электрическая постоянная \((\varepsilon_0 \approx 8.85 \times 10^{-12} \ \text{Ф/м})\). ### Шаг 2: Подстановка значений в формулу поля Подставим значения поверхностной плотности заряда: \[ \sigma = 2 \times 10^{-9} \ \text{Кл/м}^2 \] \[ E = \frac{2 \times 10^{-9}}{2 \times 8.85 \times 10^{-12}} = \frac{1 \times 10^{-9}}{8.85 \times 10^{-12}} \] Рассчитаем: \[ E = \frac{1 \times 10^{-9}}{8.85 \times 10^{-12}} \approx 112.994 \times 10^{3} \ \text{Н/Кл} \] \[ E \approx 113 \ \text{кН/Кл} \] ### Шаг 3: Определение силы Теперь мы определим силу \(F\), действующую на заряд \(q\), находящийся в этом поле. Сила вычисляется по формуле: \[ F = qE \] где: - \(q = \frac{2}{3} \times 10^{-9} \ \text{Кл}\) - \(E \approx 113 \times 10^{3} \ \text{Н/Кл}\) ### Шаг 4: Подстановка значений в формулу силы Подставим значения заряда и поля: \[ F = \left( \frac{2}{3} \times 10^{-9} \right) \times 113 \times 10^3 \] Рассчитаем: \[ F = \frac{2 \times 113 \times 10^{-9} \times 10^3}{3} \] \[ F = \frac{226 \times 10^{-6}}{3} \] \[ F \approx \frac{226}{3} \times 10^{-6} \] \[ F \approx 75.33 \times 10^{-6} \ \text{Н} \] \[ F \approx 75.33 \ \mu\text{Н} \] ### Итог Сила, действующая на заряд \(\frac{2}{3} \times 10^{-9}\ \text{Кл}\), помещённый в поле заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда \(2 \times 10^{-9} \ \text{Кл/м}^2\), равна приблизительно \(75.33 \ \mu\text{Н}\).