1. Какова работа, произведенная при перемещении электрона от одной пластины конденсатора до другой, если напряженность

Тема вопроса: Работа и взаимодействие электрического поля и зарядов

1. Объяснение:
Работа, произведенная при перемещении электрона от одной пластины конденсатора до другой, можно найти, используя следующую формулу:

\[W = q \cdot U\]

где \(W\) - работа (в джоулях), \(q\) - заряд электрона (в кулонах) и \(U\) - напряжение конденсатора (в вольтах).

В данной задаче, напряженность поля конденсатора равна 107 Н/Кл (1 Н/Кл = 1 В), а расстояние между пластинами составляет 0.2 мм (1 мм = 0.001 м). Таким образом, расстояние между пластинами конденсатора равно 0.2 мм = 0.0002 м.

Для нахождения работы, нужно сначала найти напряжение конденсатора, используя следующую формулу:

\[U = E \cdot d\]

где \(E\) - напряженность поля и \(d\) - расстояние между пластинами.

В нашем случае, напряженность поля равна 107 Н/Кл и расстояние между пластинами равно 0.0002 м, следовательно:

\[U = 107 \cdot 0.0002 = 0.0214\) В.

Далее, для нахождения работы, нужно умножить заряд электрона (элементарный заряд) на напряжение конденсатора:

\[W = 1.6 \times 10^{-19} \cdot 0.0214 = 3.424 \times 10^{-21} \) Дж.

Таким образом, работа, произведенная при перемещении электрона от одной пластины конденсатора до другой, составляет \(3.424 \times 10^{-21}\) джоуля.

2. Объяснение:
Чтобы определить заряды двух взаимодействующих шариков, можно воспользоваться законом Кулона, который гласит, что сила взаимодействия между двумя зарядами прямо пропорциональна их произведению и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

\[F = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{r^2}\]

где \(F\) - сила взаимодействия, \(k\) - электростатическая постоянная (9 x 10^9 Н м^2/Кл^2), \(q_1\) и \(q_2\) - заряды шариков (в кулонах) и \(r\) - расстояние между шариками (в метрах).

В данной задаче, известно, что сила взаимодействия составляет 9 x 10^-3 Н, а расстояние между шариками равно 0.1 м.

Таким образом, уравнение принимает вид:

\[9 \times 10^{-3} = \frac{k \cdot q_1 \cdot q_2}{(0.1)^2}\]

Чтобы найти значения зарядов \(q_1\) и \(q_2\), необходимо знать одну из них. Мы можем предположить, что один из шариков имеет заряд \(q_1 = 1\) мкКл (1 x 10^(-6) Кл) и найти \(q_2\) из этого.

Тогда уравнение будет выглядеть следующим образом:

\[9 \times 10^{-3} = \frac{k \times (1 \times 10^{-6}) \times q_2}{(0.1)^2}\]
\[q_2 = \frac{(9 \times 10^{-3}) \times (0.1)^2}{k \times (1 \times 10^{-6})}\]

Вычислив \(q_2\) с использованием указанных значений, получим \(q_2 \approx 9 \times 10^{-2}\) Кл.

Таким образом, значения зарядов шариков составляют \(q_1 \approx 1 \times 10^{-6}\) Кл и \(q_2 \approx 9 \times 10^{-2}\) Кл.

3. Объяснение:
Напряженность электрического поля точечного заряда определяется законом Кулона:

\[E = \frac{k \cdot Q}{r^2}\]

где \(E\) - напряженность поля, \(k\) - электростатическая постоянная (9 x 10^9 Н м^2/Кл^2), \(Q\) - заряд точечного заряда (в кулонах) и \(r\) - расстояние от точечного заряда (в метрах).

В данной задаче, известно, что на расстоянии 1 м напряженность электрического поля составляет 32 Н/Кл.

Тогда уравнение примет вид:

\[32 = \frac{k \cdot Q}{(1)^2}\]
\[Q = \frac{32 \cdot 1^2}{k}\]

Вычислив \(Q\) с использованием указанных значений, получим \(Q \approx 3.56 \times 10^{-9}\) Кл.

Таким образом, напряженность электрического поля точечного заряда на расстоянии 8 м составляет 32 Н/Кл, а заряд самого заряда равен \(Q \approx 3.56 \times 10^{-9}\) Кл.

Совет: Для более глубокого понимания электростатики и взаимодействия электрических полей и зарядов, рекомендуется изучить основные принципы закона Кулона, электростатическую постоянную и единицы измерения величин в электрической системе СИ.

Задание:
1. Найдите работу, произведенную, чтобы переместить заряд \(q = 4\) Кл от потенциала 5 В до потенциала 12 В.
2. Два шарика с зарядами \(q_1 = 2 \times 10^{-6}\) Кл и \(q_2 = 4 \times 10^{-6}\) Кл взаимодействуют друг с другом с силой 0.003 Н. Найдите расстояние между шариками.
3. Точечный заряд с зарядом \(Q = 6 \times 10^{-9}\) Кл создает электрическое поле с напряженностью 24 Н/Кл на расстоянии 2 м от него. Найдите электростатическую постоянную \(k\).