18615 Scan Pic0049

Kulki B i C naładują się przez indukcję ujemnie, przy czym ładunek ujemny kulki B będzie większy, niż kulki C. Przeciwległa strona Ziemi naładuje się dodatnio.

Rozwiązanie zadnia 3.15 Prawidłowa odpowiedź: C.

Jednorodne pole elektrostatyczne można przedstawić za pomocą linii póła lub powierzchni ekwipotencjalnych, jak na rysunku.

linie

pola

V_A > V_B > v_c > V_D

I    I    I    I

-4-1-1-1—

I    I    I    I

I

I

I

I

I

t

—

.2 1*3

l'¥

-iii

.2 ¹ O.

i i*l ■U

CL.I

>

>

>•

Al = 5 cm

Praca przy przesunięciu ładunku q między dwiema powierzchniami ekwipotencjalnymi o potencjałach V_Di V_B wynosi:

^Wz(D-B)=9(¹'b-^1/d) = 9^AV'

skąd

Jednakową w każdym punkcie jednorodnego pola elektrostatycznego wartość natężenia można obliczyć ze wzoru (patrz [3], str. 161)

Al qAl m

Rozwiązanie zadnia 3.16

Prawidłowa odpowiedź: B.

Przyspieszana w polu elektrostatycznym naładowana cząstka o masie m i ładunku q zyskuje energię kinetyczną równą pracy, jaką pole wykonało nad nią:

2

E_k = —mo² pJŁ = W = qU_r 2    2 m

gdzie p jest pędem cząstki a U - różnicą potencjałów punktów pola, między którymi porusza się cząstka.

Obliczona z powyższego równania wartość pędu wynosi

p = yj2mqU.

Przyspieszane cząstki to jądra wodoru ]H, deuteru i helu \ He. Jeśli przez m_p oznaczyć masę protonu, a przez e jego ładunek, to wartości pędów wymienionych cząstek wynoszą kolejno:

P_p = V^2mp^eLr' p_d=J²-²m_peU=j2p_p, p_He = J2'±m_p-2ell = 2j2p_p.

Rozwiązanie zadnia 3.17 Prawidłowa odpowiedź: A.

Korzystając z definicji pola elektrostaycznego

4

można obliczyć wartość siły elektrostatycznej działąjącej na ładunek q w badanym obszarze; wynosi ona F_d = Eq = 0,013-10~² N.

- 97 -