Question

На точечный заряд равный 2мкКл поле действует с силой 0,4 мН при этом заряд перемещается в однородном электростатическом поле на 1мкм, чему равна потенциальная энергия заряда?

Answer 1

Хорошо, давайте решим эту задачу.

Дано:
- Заряд: q = 2 мкКл
- Сила: F = 0,4 мН
- Расстояние: d = 1 мкм

В данной задаче мы знаем силу, с которой действует электростатическое поле на заряд, и хотим найти потенциальную энергию заряда.

В электростатическом поле сила, с которой оно действует на заряд, выражается как произведение заряда на напряженность поля (F = q * E). Нужно найти напряженность поля E.

1. Найдем напряженность поля:
F = q * E
0,4 мН = 2 мкКл * E

Переведем все значения в базовые единицы (метры и кулон):
0,4 мН = 2 * 10^-6 Кл * E

Теперь найдем E:
E = (0,4 мН) / (2 * 10^-6 Кл)
E = 0,4 * 10^-3 Н / 2 * 10^-6 Кл
E = 2 * 10^2 Н/Кл

2. Найдем работу поля при перемещении заряда на расстояние d:
Работа (W) поля равна произведению силы на перемещение в направлении силовых линий. В этой задаче работа будет равна потенциальной энергии заряда.
W = F * d
W = q * E * d

Подставим значения:
W = (2 * 10^-6 Кл) * (2 * 10^2 Н/Кл) * (1 * 10^-6 м)
W = 4 * 10^-12 Дж

Ответ: Потенциальная энергия заряда равна 4 * 10^-12 Дж.