Question

3. В однородном электрическом поле напряженностью 1 кВ/м переместили заряд -25 нКл в направлении силовой линии на 2 см. Найдите работу поля, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля и напряжение между начальной и конечной точками перемещения. Помогите плиз

Answer 1

Ответ:

Работа поля равна -50 микроджоулям.

Изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля равно 50 микроджоулям.

Напряжение между начальной и конечной точками перемещения равно 20 В.

Объяснение:

Дано:

Е = 1 кВ/м = 10³ В/м

q = -25 нКл = -25 * 10⁻⁹ Кл = -2,5 * 10⁻⁸ Кл

Δd = 2 см = 0,02 м = 2 * 10⁻² м

Найти: А, ΔU, ΔW

Решение:

Работа поля вычисляется по формуле: А = q * E * Δd

Вычисляем: А = -2,5*10⁻⁸ Кл * 10³ В/м * 2*10⁻² м = -5 * 10⁻⁷ = -50 мкДж

Изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля: ΔW = -A

Вычисляем: ΔW = -(-50 мкДж) = 50 мкДж

Напряжение между начальной и конечной точками перемещения: ΔU = -ΔW / q = E * Δd

Вычисляем: ΔU = 10³ В/м * 2*10⁻² = 20 В

Ответ: A = -50 мкДж; ΔW = 50 мкДж; ΔU = 20 B.

Answer 2

Дано: Напряженность электрического поля (E) = 1 кВ/м = 1 * 10^3 В/м Заряд (q) = -25 нКл = -25 * 10^(-9) Кл Расстояние перемещения (d) = 2 см = 2 * 10^(-2) м

1. Работа поля (W): Работа поля определяется как произведение напряженности поля на перемещение заряда: W = E * q * d

Подставляем известные значения: W = (1 * 10^3 В/м) * (-25 * 10^(-9) Кл) * (2 * 10^(-2) м)

Вычисляем: W = -0.5 * 10^(-4) Дж (ответ)

2. Изменение потенциальной энергии взаимодействия (ΔU): Изменение потенциальной энергии взаимодействия между зарядом и полем равно работе поля: ΔU = W

Подставляем значение работы поля: ΔU = -0.5 * 10^(-4) Дж (ответ)

3. Напряжение (V) между начальной и конечной точками перемещения: Напряжение можно найти, разделив изменение потенциальной энергии на величину заряда: V = ΔU / q

Подставляем значения: V = (-0.5 * 10^(-4) Дж) / (-25 * 10^(-9) Кл)

Вычисляем: V = 20 В (ответ)

Таким образом, работа поля равна -0.5 * 10^(-4) Дж, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля также равно -0.5 * 10^(-4) Дж, и напряжение между начальной и конечной точками перемещения составляет 20 В.