Определить направление силы, действующей на диполь в электрическом поле

Предмет: Физика

Раздел: Электростатика, взаимодействие диполя с электрическим полем.

Задание:

Определить направление силы, действующей на диполь в электрическом поле.

Объяснение:

Дипольный момент \(\vec{p}\) задан как \(\vec{p} = p(\hat{i} + \hat{j})\), что означает, что дипольный момент направлен в плоскости \(xy\), под углом 45° к осям \(x\) и \(y\).

Электрическое поле задано как \(\vec{E} = \hat{i}E_0 + 2k\hat{k}E_0\), что указывает на наличие компонент электрического поля вдоль осей \(x\) и \(z\).

Чтобы решить задачу, нужно понять следующее:

• Диполь в электрическом поле испытывает силу и вращающий момент.
• Сила на диполь зависит от неоднородности поля, но также важен угол между дипольным моментом и направлением поля.

Здесь задача скорее касается направления момента сил, а не расчета самого момента. Поскольку диполь находится в плоскости \(xy\), а электрическое поле вдоль осей \(x\) и \(z\), момент сил будет стремиться повернуть диполь в поле, выравнивая его с направлением поля (в данном случае в плоскости \(xz\) с компонентой по оси \(z\)).

Таким образом, правильный ответ – В плоскости хz под углом 63° к оси z (вариант 4).

Ответ:

4. В плоскости хz под углом 63° к оси z.