Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 3119
2017-04-30 
На расстоянии $d$ от большой проводящей пластины находится точечный положительный заряд $q$. С какой силой действует на него пластина?
Решение:
По закону электростатической индукции на поверхности пластины возникают отрицательные заряды. Из закона сохранения заряда следует, что на пластине возникают и положительные заряды, которые распределены на удаленных краях пластины. Так как пластина имеет большие размеры, то полем положительных индуцированных зарядов можно пренебречь. В соответствии с принципом суперпозиции поле во всех точках пространства представляет собой векторную сумму полей, созданных зарядом $q$, - $\vec{E}_{q}$ и отрицательным индуцированным зарядом на плоскости - $\vec{E}_{l}$. Отметим, что индуцированный заряд не является точечным и по плоскости распределен неравномерно. Из свойств проводников в электростатическом поле следует, что результирующее поле в пластине равно нулю и под пластиной отсутствует (рис.).
Так как под пластиной $\vec{E}_{p} = \vec{E}_{q} + \vec{E}_{i} = 0 \Rightarrow \vec{E}_{i} = - \vec{E}_{q}$, т.е. поле отрицательных индуцированных зарядов совпадает с полем точечного отрицательного заряда $(-q)$, помещенного на расстоянии $d$ под пластиной. Итак, заряд $q$ находится в поле $\vec{E}_{p}$, которое над пластиной представляет собой поле двух точечных зарядов, одинаковых по модулю и противоположных по знаку. Следовательно, искомая сила равна силе взаимодействия между точечными зарядами $q$ и $(- q)$, расположенными на расстоянии $2d$.
$F_{K} = k \frac{q^{2}}{4d^{2}}$.
На расстоянии $d$ от большой проводящей пластины находится точечный положительный заряд $q$. С какой силой действует на него пластина?
Решение:
По закону электростатической индукции на поверхности пластины возникают отрицательные заряды. Из закона сохранения заряда следует, что на пластине возникают и положительные заряды, которые распределены на удаленных краях пластины. Так как пластина имеет большие размеры, то полем положительных индуцированных зарядов можно пренебречь. В соответствии с принципом суперпозиции поле во всех точках пространства представляет собой векторную сумму полей, созданных зарядом $q$, - $\vec{E}_{q}$ и отрицательным индуцированным зарядом на плоскости - $\vec{E}_{l}$. Отметим, что индуцированный заряд не является точечным и по плоскости распределен неравномерно. Из свойств проводников в электростатическом поле следует, что результирующее поле в пластине равно нулю и под пластиной отсутствует (рис.).
Так как под пластиной $\vec{E}_{p} = \vec{E}_{q} + \vec{E}_{i} = 0 \Rightarrow \vec{E}_{i} = - \vec{E}_{q}$, т.е. поле отрицательных индуцированных зарядов совпадает с полем точечного отрицательного заряда $(-q)$, помещенного на расстоянии $d$ под пластиной. Итак, заряд $q$ находится в поле $\vec{E}_{p}$, которое над пластиной представляет собой поле двух точечных зарядов, одинаковых по модулю и противоположных по знаку. Следовательно, искомая сила равна силе взаимодействия между точечными зарядами $q$ и $(- q)$, расположенными на расстоянии $2d$.
$F_{K} = k \frac{q^{2}}{4d^{2}}$.
