Закон сохранения энергии и работа электростатического поля
1. Какова величина заряда, если поле совершило работу 20 мкДж при перемещении положительного заряда из точки А в точку
1. Какова величина заряда, если поле совершило работу 20 мкДж при перемещении положительного заряда из точки А в точку В, и разность потенциалов между этими точками равна 500 В?
2. Какую работу совершает электростатическое поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В?
3. При перемещении заряда 25 нКл в направлении силовой линии на 2 см в однородном электростатическом поле с напряжённостью 1 кВ/м, как изменится потенциальная энергия взаимодействия заряда и поля?
4. Какова масса шарика, если она составляет 0,1 г?
2. Какую работу совершает электростатическое поле при перемещении заряда 20 нКл из точки с потенциалом 700 В в точку с потенциалом 200 В?
3. При перемещении заряда 25 нКл в направлении силовой линии на 2 см в однородном электростатическом поле с напряжённостью 1 кВ/м, как изменится потенциальная энергия взаимодействия заряда и поля?
4. Какова масса шарика, если она составляет 0,1 г?
10.12.2023 22:18
Написать свой ответ:
Инструкция:
1. Для определения величины заряда мы можем использовать формулу работы поля W = q*(Vb - Va), где W - работа, q - заряд, Vb и Va - потенциалы в точках В и A соответственно. Подставив известные значения в формулу, получим: 20 * 10^(-6) = q * (500 - 0), откуда q = 40 * 10^(-6) Кл.
2. Работа электростатического поля может быть определена по формуле W = q*(Vb - Va), где W - работа, q - заряд, Vb и Va - потенциалы в точках В и A соответственно. Подставив известные значения в формулу, получим: W = 20 * 10^(-9) Кл * (200 - 700) В = -10 * 10^(-6) Дж. Отрицательное значение работы указывает на то, что энергия поля уменьшается при перемещении заряда.
3. Изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля можно рассчитать по формуле ΔU = q * ΔV, где ΔU - изменение потенциальной энергии, q - заряд, ΔV - изменение напряжения (или потенциала). Подставив известные значения в формулу, получим: ΔU = 25 * 10^(-9) Кл * (2 * 10^(-2) м * 1 * 10^(3) В/м) = 0.5 * 10^(-9) Дж.
4. Для определения массы шарика мы можем использовать формулу массы m = m/v, где m - масса, m - масса шарика в граммах, v - объем шарика в см^3. Подставив известные значения в формулу, получим: m = 0.1 г / 1 см^3.
Пример использования:
1. Задача: Какова величина заряда, если поле совершило работу 30 мкДж при перемещении положительного заряда из точки А в точку В, и разность потенциалов между этими точками равна 600 В?
Ответ: Величина заряда равна 50 * 10^(-6) Кл.
Совет:
- Перед решением задач, важно убедиться, что все единицы измерения приведены к одной системе (СИ или СГС). Это позволит избежать ошибок при расчетах.
- При решении задач по электростатике, полезно знать базовые формулы связанные с законами сохранения энергии и работой электростатического поля.
Дополнительное задание:
5. Поле совершило работу 10 мДж при перемещении положительного заряда на 5 см в однородном электростатическом поле. Какова величина заряда в этом поле, если разность потенциалов между начальной и конечной точками составляет 200 В?