Условие задачи
Три заряженных тела: 1) бесконечно длинная заряженная плоскость с поверхностной плотностью зарядов σ1=10⋅105 Кл/м2; 2) заряженная сфера радиусом R=1 см с зарядом q2=2 мкКл; 3) точечный заряд q3=5 мкКл – образуют общее электростатическое поле. Точка О этого поля удалена на расстояние r1=5 см от заряженной плоскости, на расстояние r2=5 см от центра заряженной сферы и на расстояние r3=5 см от точечного заряда. Прямая r3 образует угол α=30∘ с осью х, а прямая r2 – угол β=30∘. В поле из точки О перемещается точечный заряд q0=1 мкКл в точку А.
Величины, используемые в данной задаче: - напряженности полей в точке О: E1 – заряженной плоскости, E2 – заряженной сферы, E3 – точечного заряда и E0 – общего поля; q0 – точечный заряд, который помещаем в точку О; - F – сила, действующая на заряд q0; - разности потенциалов точек А и О полей U1 – заряженной плоскости, U2 – заряженной сферы, U3 – точечного заряда и U0 – общего поля; - OA = d – длина пути перемещения заряда q0; - A – работа перемещения заряда q0.
Ответ
Выполним чертеж:
Определим напряженности в точке О:
- заряженной плоскости:
- заряженной сферы: