Диполь в постоянном поле
5/10Два маленьких шарика массой \(m = 1\) г, несущие заряды \(q\) и \(-q\) (\(q = 10\) нКл), соединены невесомым стержнем длиной \(d = 1\) см. Начало вектора \(\mathbf d\) совпадает с отрицательным зарядом, а конец — с положительным. Диполь находится в невесомости, его удерживают в постоянном электрическом поле напряжённостью \(E = 10^3\) В/м, так что угол между векторами \(\mathbf d\) и \(\mathbf E\) равен \(\dfrac{\pi}{2}\).
Диполь освобождают. Чему равна максимальная скорость любого из шариков после этого? Ответ дайте в см/с, округлите до целого.
Определите период малых колебаний диполя вблизи положения равновесия. Ответ дайте в секундах, округлите до целого.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаЭнергия диполя в поле равна \(-\mathbf p\cdot\mathbf E\). В пункте а) используйте сохранение энергии, в пункте б) запишите уравнение вращения диполя вокруг центра и сравните с уравнением гармонических колебаний.