Номер 291, страница 51 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Решение

В задаче рассматривается взаимодействие двух электрических зарядов: равномерно заряженного шара и заряженного зернышка, находящегося в точке А. Из рисунка следует, что оба объекта имеют положительный заряд: шар обозначен знаком «+», а заряд зернышка — «+q».

Для определения направления силы, действующей на зернышко, воспользуемся основным принципом электростатики: одноименные заряды отталкиваются, а разноименные — притягиваются.

Поскольку и шар, и зернышко заряжены положительно, они являются одноименными зарядами. Следовательно, между ними возникает сила электростатического отталкивания.

Электрическое поле, создаваемое равномерно заряженным шаром во внешнем пространстве, аналогично полю точечного заряда той же величины, помещенного в центр шара. Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами направлена вдоль прямой, соединяющей эти заряды. Таким образом, сила, действующая на зернышко в точке А, будет направлена вдоль прямой, проходящей через центр шара и точку А, в сторону от шара.

Связь между силой $\vec{F}$, действующей на заряд $\text{q}$ в электрическом поле, и напряженностью этого поля $\vec{E}$ выражается формулой $\vec{F} = q\vec{E}$. Так как заряд зернышка положителен ($q > 0$), вектор силы $\vec{F}$ сонаправлен с вектором напряженности $\vec{E}$. Вектор напряженности поля, создаваемого положительным зарядом (шаром), направлен радиально наружу от него. Соответственно, и сила, действующая на положительное зернышко, будет направлена от шара.

Графически эта сила изображается в виде вектора, начинающегося в точке А и направленного от шара, как показано на рисунке ниже.

Ответ:

Сила, действующая на зернышко со стороны электрического поля шара, направлена вдоль прямой, соединяющей центр шара и зернышко, в сторону от шара.