Какое количество работы выполняет однородное электрическое поле с напряженностью 100 В/м при перемещении заряда 2 мкКл

Тема урока: Работа в электрическом поле

Описание:
Работа в электрическом поле может быть определена как произведение силы, приложенной к заряду, на расстояние, на которое этот заряд перемещается. Вычисляется это значение по формуле:

Работа (W) = Сила (F) × Расстояние (d) × cos(α).

В данной задаче дана напряженность электрического поля (E) - 100 В/м, заряд (q) - 2 мкКл, расстояние (d) - 2 см и угол (α) - 60° между направлением силовых линий и перемещением заряда.

Мы можем найти силу, действующую на заряд в электрическом поле, используя формулу:

Сила (F) = Напряженность поля (E) × Заряд (q)

Затем, используя найденное значение силы, мы можем вычислить работу:

Работа (W) = Сила (F) × Расстояние (d) × cos(α)

Подставляя значения в формулу и преобразуя их в соответствующие единицы измерения, получим значение работы в микроджоулях.

Дополнительный материал:
Дано:
Напряженность электрического поля (E) = 100 В/м
Заряд (q) = 2 мкКл
Расстояние (d) = 2 см
Угол (α) = 60°

Сначала найдем силу (F):
F = E × q = 100 В/м × 2 мкКл = 200 мкН

Затем найдем работу (W):
W = F × d × cos(α) = 200 мкН × 2 см × cos(60°) = 200 мкН × 0.02 м × 0.5 = 0.002 мкДж = 2 мкДж

Ответ: Количество работы, выполненной однородным электрическим полем при перемещении заряда 2 мкКл на расстояние 2 см в направлении, составляющем угол 60° с направлением силовых линий, составляет 2 мкДж.

Совет: Для лучшего понимания работы в электрическом поле рекомендуется изучить формулы и принципы электростатики и ознакомиться с понятием напряженности электрического поля и работы. Регулярная практика решения подобных задач поможет разобраться в материале более глубоко.

Задача на проверку:
В электрическом поле с напряженностью 50 В/м на заряд 4 мкКл действует сила 200 мкН. Найдите суммарную работу, выполненную при перемещении заряда на расстояние 5 см в направлении, составляющем угол 30° с направлением силовых линий. Ответ предоставьте в микроджоулях.