AP Physics 2 Свободный ответ №1 (Модуль 03) Электрические поля и потенциалы

Это общедоступный вопрос по курсу физики AP 2, касающийся материалов из модуля 3, электрических сил, полей и потенциалов. Вопрос охватывает суммарную электрическую силу, суммарное электрическое поле и электрический потенциал для заданного распределения зарядов. Три электрических заряда расположены в системе координат x-y, как показано выше. Выразите все алгебраические ответы на следующие части задачи через Q, q, x, d и фундаментальные константы. (a) Начертите на схеме векторы, представляющие силы F1 и F2, действующие на заряд +q со стороны зарядов +Q и -Q соответственно. (b) Определите величину и направление полной электрической силы, действующей на заряд +q. (c) Определите электрическое поле (величину и направление) в месте расположения заряда +q, создаваемое двумя другими зарядами. (d) Рассчитайте электрический потенциал в месте расположения заряда +q, создаваемый двумя другими зарядами. (e) Заряд +q теперь перемещается вдоль положительной оси x на очень большое расстояние от двух других зарядов. Величина силы, действующей на заряд +q на этом большом расстоянии, изменяется пропорционально 1/x3. Объясните, почему это происходит.