ЕГЭ 2022. Физика. Отличный результат. Электростатика. Задача 14.9

[Александр Сакович]

14.9. В вершинах равнобедренного треугольника расположены точечные заряды -2q < 0, +q > 0 и –2q < 0 (см. рисунок).

Куда направлен относительно рисунка (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) вектор напряжённости результирующего электростатического поля в точке O — точке пересечения медиан треугольника? Ответ запишите словом (словами).

Источник. ЕГЭ. Физика. Отличный результат / под ред. М. Ю. Демидовой. — Москва: Издательство «Национальное образование», 2022. — 736 с. — (ЕГЭ. ФИПИ — школе).

[Александр Сакович]

Решение. Обозначим заряды цифрами 1, 2 и 3. Эти заряды будут в точке O создавать электрические поля с напряженностями E_O1, E_O2 и E_O3 соответственно. Так как заряд q₁ > 0, то напряженность E_O1 в точке O будет направлена от заряда (силовые линии выходят из положительного заряда). Так как заряды q₂ и q₃ < 0, то напряженности E_O2 и E_O3 в точке O будут направлены к зарядам (силовые линии входят в отрицательный заряд) (см. рисунок 1).

Так как расстояния от точки О до зарядов 2 и 3 одинаковые, а заряды q₂ = q₃, то напряженности численно равны (E_O2 = E_O3) и симметричны относительно прямой 1O.
Результирующую электрического поля E_O найдем по принципу суперпозиции, как векторную сумму напряженностей E_O1, E_O2 и E_O3 (см. рисунок 2)
\[\vec{E}_O=\vec{E}_{O1}+\vec{E}_{O2}+\vec{E}_{O3}.\]
Из построения видно, что результирующая электрического поля E_O направлена вправо.
Ответ: вправо.