Какая функция выполняется однородным электростатическим полем, имеющим напряженность 50 н/кл, когда тело с зарядом

  • 67
Какая функция выполняется однородным электростатическим полем, имеющим напряженность 50 н/кл, когда тело с зарядом 4 мккл перемещается на 5 см в направлении, образующем угол 60° с линией напряженности поля?
Анна
65
Чтобы решить эту задачу, давайте разобьем ее на несколько шагов и выведем все формулы, необходимые для решения.

Шаг 1: Вспомним формулу для нахождения работы, совершаемой в электростатическом поле. Работа определяется как произведение скалярного произведения силы F на перемещение d:

Работа=Fd

Шаг 2: Определим силу F, действующую на заряженное тело в электростатическом поле. В данном случае сила описывается логичным уравнением с напряженностью поля E и зарядом q. Формула для силы выглядит следующим образом:

F=qE

Шаг 3: Теперь найдем скалярное произведение силы F на перемещение d. Для этого распишем каждый вектор F и d на компоненты. После этого перемножим соответствующие компоненты и просуммируем результаты. Запишем данное выражение в виде формулы:

Fd=(Fdcos(θ))

где F - модуль силы, d - модуль перемещения, а θ - угол между векторами F и d.

Шаг 4: Подставим известные значения в формулу и решим задачу.

У нас дана напряженность поля E=50н/кл, заряд q=4мккл, и перемещение d=5см. Угол θ=60, так как он образуется между линией напряженности поля и направлением перемещения.

Подставим все в формулу:

Работа=qEdcos(θ)

Работа=(4×103Кл)(50н/кл)(5×102м)cos(60)

Работа=(4×50×5×103)(12)Дж

Работа=4×50×5×103×12Дж

Работа=(100×5)×(1032)Дж

Работа=500×2×103Дж

Работа=1мДж

Таким образом, работа, совершаемая телом с зарядом 4 мккл, перемещающимся на 5 см в направлении, образующем угол 60° с линией напряженности поля, равна 1 мДж.