Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 12 № 586

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 ,

 

где k = 1/(4 Пи эпсилон _0) = 9 умножить на 10 в степени 9 Н умножить на м в степени 2 /Кл в степени 2 – коэффициент пропорциональности в законе Кулона.

Аналогично, для первого и третьего зарядов:

 

W_13 = дробь, числитель — kq_1q_3, знаменатель — a

 

и для второго и третьего зарядов:

 

W_23 = дробь, числитель — kq_2q_3, знаменатель — a .

 

Значит,

 

W = дробь, числитель — kq_1q_2, знаменатель — a плюс дробь, числитель — kq_1q_3, знаменатель — a плюс дробь, числитель — kq_2q_3, знаменатель — a ,

W = дробь, числитель — k(q_1q_2 плюс q_1q_3 плюс q_2q_3), знаменатель — a ,

W = дробь, числитель — 9 умножить на 10 в степени 9 (40 умножить на 10 в степени минус 9 умножить на 40 умножить на 10 в степени минус 9 плюс 40 умножить на 10 в степени минус 9 умножить на ( минус 10) умножить на 10 в степени минус 9 плюс 40 умножить на 10 в степени минус 9 умножить на ( минус 10) умножить на 10 в степени минус 9 ), знаменатель — 0,3 =
= 24 умножить на 10 в степени минус 6 Дж = 24 мкДж.

 

 

Ответ: 1.