Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)
.03 Конденсаторы
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#40320

На трех параллельных металлических пластинах большой площади располагаются заряды, указанные на рисунке. Какой заряд находится на правой плоскости третьей пластины? Ответ объясните. Ответ дать в письменном виде.
(ЕГЭ, 2009)

PIC

Показать ответ и решение

Возьмём внутри третьей пластины некоторую точку A  и рассмотрим напряженность, которую создают заряды пластин. Напряженность будет создаваться четырьмя зарядами: зарядом первой пластины 3q  , зарядом второй пластины − 4q  , зарядом левой плоскости третьей пластины q1  и зарядом правой плоскости третьей пластины q2  .

PIC

Напряженность, создаваемая зарядом находится по формуле:

     σ     q
E = 2𝜀-= 2𝜀-S,
      0    0

где σ  – поверхностная плотность зарядов, 𝜀0  – диэлектрическая постоянная, q  – заряд на плоскости пластины.

Тогда модуль напряженностей равны:

      3q
E1 = 2𝜀0S-, (1)

E2 = -4q-, (2)
     2𝜀0S

E31 =-q1-,  (3)
     2𝜀0S

E  = -q2-,  (4)
 32  2𝜀0S

где E1  – поля от пластины 1, E2  – поля от пластины 2, E31  – поле от заряда q1  , E32  – поле от заряда q2  .
По принципу супер позиции результирующая напряженность равна сумме напряженностей:

⃗E =E⃗1 + ⃗E2+ ⃗E31+ ⃗E32.

Так как поле внутри проводника равно нулю, то спроецировав на горизонтальную ось:

E1+ E31− E32− E2 =0.

С учётом (1) – (4)

-3q-+ -q1-− -4q- − -q2--= 0⇒ q1− q− q2 = 0.⇒ q1− q2 = q.
2𝜀0S   2𝜀0S  2𝜀0S   2𝜀0S

Из закона сохранения заряда q1+ q2 = q  . Решая два последних уравнения, получим q2 = 0,q1 =q  . То есть заряд на правой стороне пластины равен нулю, а на левой стороне пластины q  .

Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!