РЕШУ ЦТ

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Задание № 616 Добавить в вариант

Три точечных заряда q₁ = q₂ = 30 нКл и q₃ = 6,0 нКл находятся в вакууме и расположены вдоль одной прямой, как показано на рисунке. Если расстояние а = 27 см, то потенциальная энергия W электростатического взаимодействия системы этих зарядов равна:

1) 10 мкДж

2) 21 мкДж

3) 25 мкДж

4) 32 мкДж

5) 39 мкДж

Спрятать решение

Решение.

Потенциальная энергия W равна сумме потенциальных энергий взаимодействия зарядов друг с другом

$W = W_12 плюс W_13 плюс W_23.$

Потенциальная энергия W₁₂ взаимодействия первого и второго зарядов:

$W_12 = дробь: числитель: kq_1q_2, знаменатель: a конец дроби ,$

где $k = 1/ левая круглая скобка 4 Пи эпсилон _0 правая круглая скобка = 9 умножить на 10 в степени 9 Н умножить на м в квадрате /Кл в квадрате$ – коэффициент пропорциональности в законе Кулона.

Аналогично, для первого и третьего зарядов:

$W_13 = дробь: числитель: kq_1q_3, знаменатель: 2a конец дроби$

и для второго и третьего зарядов:

$W_23 = дробь: числитель: kq_2q_3, знаменатель: a конец дроби .$

Значит,

$W = дробь: числитель: kq_1q_2, знаменатель: a конец дроби плюс дробь: числитель: kq_1q_3, знаменатель: 2a конец дроби плюс дробь: числитель: kq_2q_3, знаменатель: a конец дроби ,$

$W = дробь: числитель: k левая круглая скобка 2q_1q_2 плюс q_1q_3 плюс 2q_2q_3 правая круглая скобка , знаменатель: 2a конец дроби ,$

$W = дробь: числитель: 9 умножить на 10 в степени 9 левая круглая скобка 2 умножить на 30 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка умножить на 30 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка плюс 30 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка умножить на 6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка плюс 2 умножить на 30 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка умножить на 6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка правая круглая скобка , знаменатель: 2 умножить на 0,27 конец дроби =$
$= 39 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 6 правая круглая скобка Дж = 39 мкДж.$ $W =$
$= дробь: числитель: 9 умножить на 10 в степени 9 левая круглая скобка 2 умножить на 30 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка умножить на 30 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка плюс 30 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка умножить на 6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка плюс 2 умножить на 30 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка умножить на 6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 9 правая круглая скобка правая круглая скобка , знаменатель: 2 умножить на 0,27 конец дроби =$
$= 39 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 6 правая круглая скобка Дж = 39 мкДж.$

Ответ: 5.

Источник: Централизованное тестирование по физике, 2011

Сложность: II

Спрятать решение · Помощь