Question

Шарик массой 0,2 г и зарядом 10 мКл перемещается в электрическом поле из точки 1 в точку 2. В точке 1 скорость шарика равна 200 м/с. В точке 2 скорость 400 м/с. Определить потенциал поля в точке 1, если в точке 2 потенциал равен нулю. [1,2 кВ]

Answer 1

Хорошо, давай разберемся с данной задачей.

Для начала, давай разберемся с понятием потенциала поля. Потенциал электрического поля - это физическая величина, характеризующая энергию, которую обладает единичный положительный заряд, помещенный в данное поле. Потенциал измеряется в вольтах (В) и обозначается символом U.

В данной задаче сказано, что в точке 2 потенциал равен нулю. Пусть U1 - потенциал поля в точке 1.

Зная значения заряда шарика (q = 10 мкКл = 10 * 10^-6 Кл), массы шарика (m = 0,2 г = 0,2 * 10^-3 кг), начальной скорости (v1 = 200 м/с) и конечной скорости (v2 = 400 м/с), мы можем воспользоваться законом сохранения энергии.

Применяя закон сохранения энергии для заряда в электрическом поле, можно записать следующее уравнение:

q * U1 + (1/2) * m * v1^2 = q * 0 + (1/2) * m * v2^2

q * U1 = (1/2) * m * (v2^2 - v1^2)

Подставим известные значения:

U1 = (1/2) * 0,2 * (400^2 - 200^2) / (10 * 10^-6)

Упростим выражение:

U1 = (1/2) * 0,2 * (160000 - 40000) / (10 * 10^-6)

U1 = 0,1 * (120000) / (10 * 10^-6)

Умножим числитель на 10^-6 и знаменатель на 10:

U1 = 0,1 * 12 * 10^6 / 10

U1 = 1,2 * 10^6 В

Теперь приведем ответ к меньшему стандартному удобному виду:

U1 = 1,2 МВ (1,2 кВ)

Таким образом, потенциал поля в точке 1 равен 1,2 кВ.

Мы использовали закон сохранения энергии и формулу для потенциала поля, чтобы получить ответ.