Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 432
i

Три то­чеч­ных за­ря­да q1 = q2 = 40 нКл и q3 = -10 нКл на­хо­дят­ся в ва­ку­у­ме в вер­ши­нах рав­но­сто­рон­не­го тре­уголь­ни­ка, длина сто­ро­ны ко­то­ро­го а = 30 см. По­тен­ци­аль­ная энер­гия W элек­тро­ста­ти­че­ско­го вза­и­мо­дей­ствия си­сте­мы этих за­ря­дов равна:

1) 24 мкДж
2) 26 мкДж
3) 30 мкДж
4) 37 мкДж
5) 55 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: a 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: a конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: kq_2q_3, зна­ме­на­тель: a конец дроби ,

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

W = дробь: чис­ли­тель: 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 9 левая круг­лая скоб­ка 40 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 40 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 40 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 10 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 40 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 10 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 0,3 конец дроби =
= 24 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж = 24 мкДж.

 

Ответ: 1.

Сложность: II