گاما رو نصب کن!

{{ number }}
اعلان ها
اعلان جدیدی وجود ندارد!
کاربر جدید

جستجو

پربازدیدها: #{{ tag.title }}

میتونی لایو بذاری!

مطابق شکل زیر، دو ذرهٔ باردار ${q_1} =  - 2q$ و ${q_2} = 6q$ در فاصلهٔ $3r$ از هم قرار دارند و بزرگی میدان الکتریکی خالص (برایند) ناشی از دو ذره در نقطهٔ $O$ برابر ${E_1}$ است. اگر 50 درصد از بار ${q_2}$ به ${q_1}$ منتقل شود، بزرگی میدان الکتریکی خالص (برایند) در نقطهٔ $O$ برابر ${E_2}$ می‌شود. $\frac{{{E_2}}}{{{E_1}}}$ کدام است؟

1 ) 

$\frac{1}{{14}}$

2 ) 

$\frac{1}{6}$

3 ) 

$\frac{1}{4}$

4 ) 

$\frac{1}{2}$

پاسخ تشریحی :
نمایش پاسخ

گام اول: با فرض $(q /gt 0)$، جهت و اندازهٔ میدان الکتریکی هر یک از بارها را در نقطهٔ $O$ قبل از انتقال بار به دست می‌آوریم.

$E = k\frac{{\left| q \right|}}{{{r^2}}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{E_{{q_1}}} = \frac{{k\left| { - 2q} \right|}}{{{r^2}}} = \frac{{2k\left| q \right|}}{{{r^2}}}}\\{{E_{{q_2}}} = \frac{{k\left| {6q} \right|}}{{{{(2r)}^2}}} = \frac{3}{2}\frac{{k\left| q \right|}}{{{r^2}}}}\end{array}} \right.$

گام دوم: با توجه به جهت میدان‌های الکتریکی دو بار در نقطهٔ $O$، بزرگی میدان خالص الکتریکی در نقطهٔ $O$ قبل از تغییر بارها $({E_1})$ برابر است با:

${E_1} = {E_{{q_1}}} + {E_{{q_2}}} = 2\frac{{k\left| q \right|}}{{{r^2}}} + \frac{3}{2}k\frac{{\left| q \right|}}{{{r^2}}} = \frac{7}{2}\frac{{k\left| q \right|}}{{{r^2}}}$

گام سوم: با انتقال 50 درصد از بار ${q_2}$ به بار ${q_2}$، هر یک از بارها برابر خواهند شد با:

${q_1}^\prime  = {q_1} + \frac{{50}}{{100}}{q_2} =  - 2q + \frac{1}{2}(6q) = q$

${q'_2} = {q_2} - \frac{{50}}{{100}}{q_2} = \frac{1}{2}{q_2} = \frac{1}{2}(6q) = 3q$

گام چهارم: حالا در حالت جدید، جهت و اندازهٔ میدان‌های الکتریکی در نقطهٔ $O$ و بزرگی میدان الکتریکی خالص در این نقطه را به دست می‌آوریم:

$E = k\frac{{\left| q \right|}}{{{r^2}}} \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{E_{{{q'}_1}}} = k\frac{{\left| {{{q'}_1}} \right|}}{{{r^2}}} = k\frac{q}{{{r^2}}}}\\{{E_{{{q'}_2}}} = k\frac{{\left| {{{q'}_2}} \right|}}{{{{(2r)}^2}}} = k\frac{{3q}}{{{{(2r)}^2}}} = \frac{3}{4}\frac{{k\left| q \right|}}{{{r^2}}}}\end{array}} \right.$

${E_2} = {E_{{{q'}_1}}} - {E_{{{q'}_2}}} = k\frac{{\left| q \right|}}{{{r^2}}} - \frac{3}{4}k\frac{{\left| q \right|}}{{{r^2}}} = \frac{1}{4}k\frac{{\left| q \right|}}{{{r^2}}}$

گام پنجم: حالا کافی است، نسبت خواسته‌شده را به دست بیاوریم: 

$\frac{{{E_2}}}{{{E_1}}} = \frac{{\frac{1}{4}k\frac{{\left| q \right|}}{{{r^2}}}}}{{\frac{7}{2}k\frac{{\left| q \right|}}{{{r^2}}}}} = \frac{1}{{14}}$

تحلیل ویدئویی تست