Τετάρτη, 30 Μαΐου 2018

Το ηλεκτρικό πεδίο, η ένταση και το δυναμικό του.


Σε ένα λείο οριζόντιο επίπεδο από μονωτικό υλικό, έχει στερεωθεί μια μικρή αγώγιμη σφαίρα Ο που φέρει φορτίο Q=+2μC. Η σφαίρα αυτή, μέσω μονωτικού νήματος μήκους l=0,3m συνδέεται με ένα φορτισμένο σφαιρίδιο, το οποίο ισορροπεί στη θέση Α (το σχήμα δείχνει το οριζόντιο επίπεδο σε κάτοψη), με αποτέλεσμα η τάση του νήματος να έχει μέτρο Τ=0,06Ν.
i)  Να βρεθεί η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργεί η σφαίρα Ο στη θέση Α, θεωρώντας το φορτίο της σημειακό.
ii) Να βρεθεί το φορτίο q του σφαιριδίου.
iii) Ασκώντας μια κατάλληλη δύναμη στο σφαιρίδιο, το μεταφέρουμε στο σημείο Β, κατά μήκος του τόξου ΑΒ μήκους s=0,25m.
α) Κατά τη διάρκεια της μεταφοράς, η δύναμη που ασκείται στο σφαιρίδιο από το ηλεκτρικό πεδίο, παραμένει ή όχι σταθερή;
β) Να αποδείξετε ότι το έργο της ηλεκτρικής δύναμης Fc, που ασκείται στο σφαιρίδιο  κατά τη μετακίνησή του από το Α στο Β, είναι ίσο με μηδέν.
γ) Να βρείτε τη διαφορά δυναμικού μεταξύ των σημείων Α και Β, VΑΒ.
iv) Σε μια επανάληψη της διαδικασίας, ασκώντας μια μεταβλητή δύναμη F1 στο σφαιρίδιο, το μεταφέρουμε από το Α στο Β, δια μέσου της διαδρομής ΑΓΒ, όπως στο σχήμα. Αν το έργο της δύναμης F1 κατά τη διάρκεια της μετακίνησης είναι WΑΓΒ=0,2J, να υπολογιστεί η κινητική και η δυναμική ενέργεια του σφαιριδίου τη στιγμή που φτάνει στο σημείο Β.
Δίνεται kc=9∙109Ν∙m2/C2.
ή

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου