М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
кавайнаятянка
кавайнаятянка
15.10.2022 12:44 •  Физика

Точечный заряд 5,0 нКл перемещают в однородном электростатическом поле, модуль напряжённости которого 40кВ/м. Перемещение, модуль которого 8,0 см, образует угол 60о с направлением линий напряжённости поля. Определите работу силы поля, изменения потенциальной и кинетической энергий заряда ( всё в мкДж), если внешняя сила обеспечивает только прямолинейность перемещения заряда.

👇
Ответ:
orazaymesaurov
orazaymesaurov
15.10.2022
Добрый день! Рассмотрим ваш вопрос поэтапно.
1. По определению напряженности электрического поля E, она равна силе F, действующей на заряд q, деленной на модуль заряда:

E = F/q.

2. По формуле работы силы поля W, мы знаем, что она равна произведению модуля силы и перемещения:

W = |F| * |s| * cos(θ),

где F - сила, s - перемещение, θ - угол между силой и направлением перемещения.

3. Определим силу, действующую на точечный заряд. Для этого воспользуемся формулой:

F = q * E.

Подставим значения в формулу:

F = (5,0 нКл) * (40 кВ/м) = (5,0 * 10^-9 Кл) * (40 * 1000 В/м) = 200 * 10^-9 В * м = 200 нВ * м.

4. Теперь мы можем вычислить работу силы поля:

W = |F| * |s| * cos(θ) = (200 нВ * м) * (8,0 см) * cos(60°).

Переведем сантиметры в метры:

|s| = 8,0 см = 0,08 м.

Подставим значения в формулу:

W = (200 нВ * м) * (0,08 м) * cos(60°).

Выразим значение cos(60°):

cos(60°) = 0,5.

Подставим новые значения в формулу:

W = (200 нВ * м) * (0,08 м) * 0,5.

Упростим выражение:

W = 8,0 нВ * м * 0,5 = 4,0 нВ * м.

5. Определим изменение потенциальной энергии U.

Изменение потенциальной энергии можно вычислить как произведение заряда и изменения потенциала:

ΔU = q * ΔV.

Напряжение ΔV определяется как работа W, выполняемая над зарядом q:

ΔV = W / q.

Подставим значения в формулу:

ΔV = (4,0 нВ * м) / (5,0 нКл) = (4,0 * 10^-9 В * м) / (5,0 * 10^-9 Кл) = 0,8 В.

Теперь вычислим изменение потенциальной энергии:

ΔU = (5,0 нКл) * (0,8 В) = 4,0 * 10^-9 Кл * В.

Переведем значение в микрокулон на микровольт:

ΔU = 4,0 * 10^-9 Кл * В = 4,0 * 10^-3 Кл * мкВ = 4,0 мкДж.

6. Для определения изменения кинетической энергии K, мы должны учитывать, что внешняя сила обеспечивает только прямолинейность перемещения заряда. Это означает, что работа силы поля W должна быть равна изменению кинетической энергии:

W = ΔK.

Мы уже вычислили значение для W - 4,0 нВ * м, поэтому:

ΔK = 4,0 мкДж.

Таким образом, работа силы поля равна 4,0 мкДж, изменение потенциальной энергии - 4,0 мкДж, и изменение кинетической энергии тоже равно 4,0 мкДж.

Надеюсь, ответ был понятен! Если возникли еще вопросы, не стесняйтесь задавать!
4,7(42 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Это интересно:
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ