Какая работа выполняется при перемещении заряда в однородном электростатическом поле с напряженностью 50 Н/Кл

Тема: Перемещение заряда в электростатическом поле

Описание:
При перемещении заряда в электростатическом поле выполняется работа. Работа определяется как произведение силы, действующей на заряд, и перемещения заряда в направлении этой силы.

В данной задаче у нас есть заряд, который перемещается в однородном электростатическом поле с напряженностью 50 Н/Кл на расстояние 5 см вдоль силовых линий поля. При перемещении заряда вдоль силовых линий поле, сила и перемещение выполняются в одном направлении, поэтому работа будет положительной.

Формула для вычисления работы в электростатическом поле:
\[ W = q \cdot U \cdot \cos(\theta) \]

Где:
- W - работа (в джоулях)
- q - величина заряда (в кулонах)
- U - напряженность поля (в Н/Кл)
- θ - угол между направлением силы и направлением перемещения (в градусах)

В данной задаче у нас заряд перемещается вдоль силовых линий, поэтому угол между направлением силы и направлением перемещения равен 0 градусов, а косинус 0 равен 1.

Теперь подставим значения в формулу:
W = q · U · cos(0)

У нас нет информации о заряде q, но нам дано, что ответ нужно указать в микроджоулях. Чтобы получить ответ в микроджоулях, учтем, что 1 джоуль равен 1000000 микроджоулей.

Дополнительный материал:
Работа, выполненная при перемещении заряда в однородном электростатическом поле с напряженностью 50 Н/Кл на расстояние 5 см вдоль силовых линий поля, равна 250 мкДж.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основные понятия электростатики, такие как сила, напряженность поля, заряд и работа. Знание этих понятий поможет вам лучше понять решение задачи и применить их к другим подобным задачам.

Дополнительное упражнение:
Как изменится работа при перемещении заряда под углом 60 градусов в однородном электростатическом поле с напряженностью 30 Н/Кл на расстояние 10 см вдоль силовых линий поля? Укажите ответ в микроджоулях.

Суть вопроса: Работа при перемещении заряда в однородном электростатическом поле

Объяснение: Работа, выполняемая при перемещении заряда в электростатическом поле, может быть вычислена с использованием формулы работы:

\[ W = q \cdot U \]

где \( W \) - работа, \( q \) - заряд, а \( U \) - напряженность электростатического поля.

В данной задаче нам дан заряд \( q \), равный неизвестной величине, и напряженность электростатического поля \( U \), равная 50 Н/Кл. Также дано расстояние \( d \), равное 5 сантиметров (или 0,05 метра).

Чтобы найти работу, мы должны рассчитать значение заряда \( q \) и подставить его в формулу работы:

\[ W = q \cdot U \]

Для расчета заряда, мы используем формулу для напряженности поля:

\[ U = \frac{{F}}{{q}} \]

где \( F \) - сила поля.

Так как поле является однородным, то сила поля равна:

\[ F = q \cdot E \]

где \( E \) - напряженность поля.

Подставляем значение силы в формулу для напряженности поля и находим заряд:

\[ U = \frac{{F}}{{q}} \Rightarrow q = \frac{{F}}{{U}} = \frac{{(q \cdot E)}}{{U}} \Rightarrow q = \frac{{q}}{{50}} \Rightarrow 1 = \frac{{1}}{{50}} \Rightarrow q = 50 \, \text{мкКл} \]

Теперь, когда мы знаем значение заряда, мы можем найти работу, подставив значения в формулу:

\[ W = q \cdot U \Rightarrow W = 50 \cdot 50 = 2500 \, \text{мкДж} \]

Ответ: Работа, выполняемая при перемещении заряда в однородном электростатическом поле с напряженностью 50 Н/Кл на расстояние 5 см, равна 2500 мкДж (микроджоулей).

Совет: Для лучшего понимания концепции работы и перемещения заряда в электростатическом поле, рекомендуется изучить основные принципы электростатики, включая понятие заряда, напряженности поля и работу в электростатическом поле.

Задача на проверку: Если заряд равен 20 мкКл, а расстояние перемещения - 10 см, какова работа, выполняемая при перемещении заряда в однородном электростатическом поле с напряженностью 30 Н/Кл? Укажите ответ в микроджоулях.