Question

Потенциал поля в точке 1 равен φ = 80В, а в точке 2 φ= 30В. 1) 2Найти разность потенциалов между точками 1 и 2? 2) Какую работу совершит поле над зарядом q = 4 Кл при перемещении его из точки 1 в точку 2? 3) Найдите напряженность этого поля, если известно, что расстояние между точками 1 и 2 равно 50 см. 4) Какую работу совершает это поле над зарядом q = 4 мКл при перемещении его из точки 1 в точку 2? 6) С какой силой будет действовать это поле на заряд 4 мкКл ?

Answer 1

Потенциал поля в точке 1 равен φ = 80В, а в точке 2 φ= 30В. 1) 2Найти разность потенциалов между точками 1 и 2? 2) Какую работу совершит поле над зарядом q = 4 Кл при перемещении его из точки 1 в точку 2? 3) Найдите напряженность этого поля, если известно, что расстояние между точками 1 и 2 равно 50 см. 4) Какую работу совершает это поле над зарядом q = 4 мКл при перемещении его из точки 1 в точку 2? 6) С какой силой будет действовать это поле на заряд 4 мкКл ?

1) разность потенциалов между точками 1 и 2  φ1-φ2=80-30=50 В

2)При перемещении электрического заряда в электростатическом поле работа сил поля равна произведению   заряда на разность потенциалов начальной и конечной точек траектории движения заряда ,

работу считаем по формуле А= q (φ1-φ2) формула из учебника- выводить не надо

А=4 Кл* (80-30)= 200 Дж

3) E=(φ1-φ2)/d=50/0,5=100 В/м

4) А=4 мКл* (80-30)= 200 мДж

6) F=E*q=100 В/м*4 мкКл=400 мкН =0,4 мН

Answer 2

Для решения данной задачи используем основные формулы электростатики.

1. Разность потенциалов между точками 1 и 2: Разность потенциалов (U) между двумя точками определяется разностью их потенциалов: \[ U_{1-2} = \phi_2 - \phi_1 \]

В данном случае, \[ U_{1-2} = 30 \, \text{В} - 80 \, \text{В} = -50 \, \text{В} \]

Таким образом, разность потенциалов между точками 1 и 2 равна -50 В.

2. Работа поля над зарядом q при перемещении из точки 1 в точку 2: Работа (W) поля при перемещении заряда равна произведению его заряда на разность потенциалов: \[ W = q \cdot U_{1-2} \]

Подставляем значения: \[ W = 4 \, \text{Кл} \cdot (-50 \, \text{В}) = -200 \, \text{Дж} \]

Таким образом, работа поля над зарядом при перемещении из точки 1 в точку 2 равна -200 Дж.

3. Напряженность поля: Напряженность электрического поля (E) определяется как отношение разности потенциалов к расстоянию между точками: \[ E = -\frac{\Delta U}{\Delta x} \]

В данном случае, \(\Delta U = -50 \, \text{В}\) и \(\Delta x = 50 \, \text{см} = 0.5 \, \text{м}\): \[ E = -\frac{-50 \, \text{В}}{0.5 \, \text{м}} = 100 \, \text{В/м} \]

Таким образом, напряженность поля равна \(100 \, \text{В/м}\).

4. Работа поля над зарядом q при перемещении из точки 1 в точку 2 (дополнительно): Если известна напряженность поля, то работу можно также вычислить по формуле: \[ W = q \cdot E \cdot \Delta x \]

Подставляем значения: \[ W = 4 \, \text{мКл} \cdot (100 \, \text{В/м}) \cdot (0.5 \, \text{м}) = 200 \, \text{мДж} \]

Таким образом, результат совпадает с предыдущим расчетом.

5. Сила, действующая на заряд 4 мкКл: Сила (F) действующая на заряд в электрическом поле определяется по закону Кулона: \[ F = q \cdot E \]

Подставляем значения: \[ F = 4 \, \text{мкКл} \cdot (100 \, \text{В/м}) = 0.4 \, \text{мН} \]

Таким образом, сила, действующая на заряд 4 мкКл, равна \(0.4 \, \text{мН}\).