Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
При поддержке
Тренировки Пробники Статистика Карточки Учебник Об экзамене Учительская
  • Тренажёр заданий ЕГЭ
  • Тренажёр ЕГЭ по Физике
  • Список заданий №25
  • Задание №25
  • Задание №60357 ЕГЭ Физике

    Условие задания #60357

    №25 по КИМ

    В центре металлической сферической оболочки толщиной 0,2 см поместили точечный заряд q = 1мкКл, а на ее внешнюю поверхность радиусом R = 10см  — заряд Q = – 3мкКл. Найдите для равновесного состояния модуль напряженности E электрического поля на расстоянии r = 2м от центра оболочки и укажите, куда направлен вектор \vecE  — к центру оболочки или от нее.

    Ответ

    Ответ:

    4,5, 4.5

    Решение

    1.  Согласно закону Кулона, в отсутствие диэлектриков модуль напряженности электрического поля точечного заряда q на расстоянии r от него равен E= дробь: числитель: kq, знаменатель: r в квадрате конец дроби , где

     

    k_1= дробь: числитель: 1, знаменатель: 4 Пи эпсилон _0 конец дроби = дробь: числитель: 9 умножить на 10 в степени 9 Н умножить на м в квадрате , знаменатель: Кл в квадрате конец дроби .

    2.  Из соображений симметрии следует, что поле сферически симметричного распределения электрических зарядов снаружи от сферы равно полю точечного суммарного заряда, помещенного в центр сферы, а внутри сферы поле равно нулю.

    3.  Поскольку внутри проводников поле E = 0, и по принципу суперпозиции поля всех зарядов складываются, то с учетом сказанного выше на внутренней поверхности сферической оболочки будет находиться заряд –q, компенсирующий внутри металла поле заряда q в центре сферы, а на ее внешней поверхности  — суммарный заряд Q плюс q меньше 0, который и создает снаружи сферы электрическое поле, вектор \vecE которого направлен к центру оболочки.

    4.  Таким образом, модуль напряженности электрического поля на расстоянии r больше R от центра оболочки будет равен

     

    E= дробь: числитель: k левая круглая скобка Q плюс q правая круглая скобка , знаменатель: r в квадрате конец дроби = дробь: числитель: 9 умножить на 10 в степени 9 умножить на левая круглая скобка минус 3 плюс 1 правая круглая скобка умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 6 правая круглая скобка , знаменатель: 2 в квадрате конец дроби =4,5 умножить на 10 в кубе В/м=4,5кВ/м.

    Понятно ли решение?

    Похожие задания

    15
    Задание №27693Задание №33058Задание №32618Задание №32145Задание №32142Задание №26406Задание №32779Задание №32355Задание №32859Задание №32860Задание №32862Задание №32864Задание №32865Задание №32867Задание №32868
    Бесплатно

    Решай задачи ЕГЭ в приложении

    Скачивай наш Тренажер ЕГЭ на iPhone или Android и тренируйся в любое время и в любом месте!

    Саша — ассистент в телеграмме