Question

1)Какую работу совершает электрическое поле, перемещая положительный заряд 4 нКл из точки с потенциалом 150 В в точку с потенциалом 50 В? Ответ выразить в микроджоулях2)Энергия заряженного конденсатора емкостью 6 мкФ равна 67,5 мДж. Определить напряжение на конденсаторе 3)При увеличении в 2 раза расстояния между пластинами заряженного плоского конденсатора, отключенного от источника тока, разность потенциалов между его пластинами ...4) От капли воды, обладавшей электрическим зарядом +3q, отделилась капля с зарядом –2q. Каким стал заряд оставшейся капли?

Answer 1

1) $A=q(\phi_2-\phi_1)=4*10^-^9Kl(150V-50V)=4*10^-7Dg=0.4mkDg$

Ответ: 0,4мкДж

$W=\frac{CU^2}{2}$

2) $U=\sqrt{x\frac{2W}{C}}=\sqrt{x\frac{2*67.5*10^-^3Dg}{6*10^-^6F}}=150V$

Ответ: 150В

3) уменьшится в 2 раза

4) По закону сохранения заряда

$Q=q_1+q_2$

$3q=-2q+x$

$x=5q$

Ответ: 5q

Answer 2

1) Электрическое поле совершает работу при перемещении заряда из одной точки в другую с разными потенциалами. Работа, совершаемая электрическим полем, вычисляется как произведение заряда на изменение потенциала. В данном случае, чтобы переместить положительный заряд 4 нКл из точки с потенциалом 150 В в точку с потенциалом 50 В, нужно вычислить разность потенциалов и умножить ее на величину заряда.

Разность потенциалов: 150 В - 50 В = 100 В Работа, совершаемая электрическим полем: работа = заряд * изменение потенциала = 4 нКл * 100 В = 400 мкДж

Ответ: Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении положительного заряда 4 нКл из точки с потенциалом 150 В в точку с потенциалом 50 В, составляет 400 мкДж.

2) Энергия заряженного конденсатора вычисляется по формуле: энергия = (1/2) * емкость * напряжение^2. В данном случае, энергия конденсатора равна 67,5 мДж, а емкость равна 6 мкФ. Необходимо найти напряжение на конденсаторе.

67,5 мДж = (1/2) * 6 мкФ * напряжение^2 Упростим уравнение, умножив обе части на 2 и разделив на 6 мкФ: 135 мДж/мкФ = напряжение^2 Найдем квадратный корень от обеих частей: напряжение = √(135 мДж/мкФ) = √(135 мДж) / √(6 мкФ) ≈ 5,77 В

Ответ: Напряжение на конденсаторе равно примерно 5,77 В.

3) Разность потенциалов между пластинами заряженного плоского конденсатора, отключенного от источника тока, не зависит от расстояния между пластинами. Разность потенциалов на пластинах конденсатора определяется только зарядом на пластинах и емкостью конденсатора. Поэтому, при увеличении в 2 раза расстояния между пластинами, разность потенциалов между пластинами останется неизменной.

Ответ: Разность потенциалов между пластинами конденсатора останется неизменной.

4) Заряд оставшейся капли можно определить, используя закон сохранения заряда. Закон сохранения заряда гласит, что сумма зарядов в замкнутой системе остается неизменной.

Изначально у капли был заряд 3q. Когда отделилась капля с зарядом -2q, оставшаяся капля должна иметь заряд, который компенсирует отделенный заряд.

Сумма зарядов в системе до и после отделения капли должна быть равной: 3q - 2q = q

Ответ: Заряд оставшейся капли стал равным q.