Какова работа, выполненная электростатическим полем, если его напряженность составляет 50 Н/Кл, а заряд перемещается на 5 см вдоль силовых линий поля и имеет величину 4 мкКл? Укажите ответ в мкДж.
Детальное объяснение:
Объяснение:
Работа, выполненная электростатическим полем, может быть вычислена по формуле:
[W = q cdot E cdot d cdot cos(theta)]
где:
— (W) — работа, выполненная полем (в джоулях, Дж)
— (q) — величина заряда (в кулонах, Кл)
— (E) — напряженность поля (в ньютонах на кулон, Н/Кл)
— (d) — перемещение заряда вдоль силовых линий поля (в метрах, м)
— (theta) — угол между направлением перемещения и направлением электрического поля
В данной задаче у нас заданы следующие значения:
(E = 50 , Н/Кл),
(q = 4 , мкКл = 4 cdot 10^{-6} Кл),
(d = 5 , см = 5 cdot 10^{-2} м),
(theta = 0degree) (так как заряд перемещается вдоль силовых линий поля)
Подставляя данные в формулу, получим:
[W = (4 cdot 10^{-6} Кл) cdot (50 , Н/Кл) cdot (5 cdot 10^{-2} м) cdot cos(0degree)]
Так как (cos(0degree) = 1), то угол можно опустить:
[W = (4 cdot 10^{-6} Кл) cdot (50 , Н/Кл) cdot (5 cdot 10^{-2} м) cdot 1]
Далее, выполняем необходимые комбинации:
[W = 1 cdot 10^{-6} , Кл cdot Н cdot м = 1 cdot 10^{-6} Дж = 1 , мкДж]
Таким образом, работа, выполненная электростатическим полем, составляет 1 мкДж.
Совет:
Для лучшего понимания электростатики, рекомендуется изучать понятия электрических полей, напряженности поля, и как они взаимодействуют с зарядом. Изучите также связь между работой и перемещением заряда в поле, и как учитываются углы в данной формуле.
Задание для закрепления:
Найдите работу, выполненную электростатическим полем, если напряженность поля равна 100 Н/Кл, заряд перемещается на 10 см вдоль силовых линий поля, а его величина составляет 8 мкКл. Ответ укажите в мкДж.