جواب پرسش صفحه ۱۹ فیزیک (2) - تجربی

راه‌حل:

ابتدا جهت خطوط میدان را در شکل بررسی می‌کنیم. خطوط میدان از بار مثبت شروع و به بار منفی ختم می‌شوند. در شکل، خطوط از بار سمت چپ به بیرون می‌روند، پس بار سمت چپ مثبت است. خطوط به بار سمت راست وارد می‌شوند، پس بار سمت راست منفی است.

برای بار منفی \(q<0\) داریم \(\vec{F}=q\vec{E}\)، پس جهت نیرو خلاف جهت میدان است.

• نقطهٔ A: خط میدان عبوری از A از بار مثبت بیرون می‌آید و به‌سوی بالا و راست قوس می‌زند. بردار میدان \(\vec{E}_A\) در این نقطه مماس بر خط میدان و هم‌جهت با پیکان آن، یعنی به‌سمت بالا و راست است. چون بار \(q-\) است، نیروی \(\vec{F}_A\) خلاف این جهت است، یعنی به‌سمت پایین و چپ.

• نقطهٔ B: خط میدان عبوری از B از بار مثبت سمت چپ دور می‌شود، پس \(\vec{E}_B\) به‌سمت چپ و پایین است. نیروی وارد بر بار منفی خلاف این جهت است، یعنی به‌سمت بالا و راست، یعنی به‌سوی بار مثبت.

• نقطهٔ C: خط میدان عبوری از C به بار منفی سمت راست وارد می‌شود، پس \(\vec{E}_C\) تقریباً به‌سمت بالا و به‌طرف بار منفی است. نیروی وارد بر بار \(q-\) خلاف این جهت است، یعنی به‌سمت پایین و کمی چپ، یعنی دور از بار منفی.

نتیجه: جهت نیروی الکتریکی وارد بر بار منفی در A به‌سمت پایین و چپ، در B به‌سمت بالا و راست (به‌سوی بار مثبت) و در C به‌سمت پایین (دور از بار منفی) است.