Заряженная пластинка во внешнем поле
4/10Тонкую равномерно заряженную диэлектрическую пластинку с площадью \(S\) внесли в однородное внешнее электрическое поле и расположили перпендикулярно силовым линиям этого поля. В результате с одной стороны от пластинки установилось электрическое поле с напряженностью \(E\), с другой — с напряженностью \(2E\) (см. рисунок). Найти заряд пластинки и напряженность внешнего электрического поля.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаПоле пластинки с обеих сторон одинаково по модулю и направлено от неё (для положительного заряда). Запишите суперпозицию полей с каждой стороны.
Ответ\(Q = \varepsilon_0 S E > 0\) (заряд положительный); \(E_0 = \dfrac{3}{2}E\), направлена вправо.
РешениеПусть заряд пластинки равен \(Q\), напряженность внешнего поля \(E_0\). По принципу суперпозиции поле складывается из внешнего поля и собственного поля пластинки, которое слева и справа направлено противоположно. Из рисунка направлений и величин суммарных полей заключаем, что внешнее поле направлено вправо и больше собственного поля пластинки, которое справа направлено вправо, слева — влево; заряд положителен. Тогда \[E = E_0 - \frac{Q}{2S\varepsilon_0}, \qquad 2E = E_0 + \frac{Q}{2S\varepsilon_0}.\] Складывая и вычитая, получим \(E_0 = \dfrac{3}{2}E\) (вправо) и \(Q = \varepsilon_0 S E > 0\).
Похожие задачи
- Толстая пластина и тонкая Росатом 2023/24, 11 кл.
- Две заряженные проводящие пластины Физтех 2014/15, 11 кл.
- Три заряженные пластины «Надежда энергетики» 2015/16, 11 кл.
- Шарик у заряженной пластины Физтех 2023/24, 10 кл.
- Барьер Шоттки ВсОШ 2012/13, 11 кл.
- Заряженная пластинка во внешнем поле Ведомственная 2013/14, 10 кл.