Question

В однородном электрическом поле напряженностью 60 кВ/м переместили заряд 5 нКл. Перемещение, равное по модулю 20 см, образует угол 60° с направлением силовой линии. Найти работу поля, изменение потенциальной энергии взаимодействия заряда и поля и напряжение между начальной и конечной точками перемещения. Дать ответы на те же вопросы для случая перемещения отрицательного заряда.

Answer 1

Здравствуйте.  

1. Перемещение заряда q в однородном электрическом поле E на расстояние s под углом α к направлению силовых линий поля совершается работа:

   A = qE(scosα)

   Подставляя значения, получаем:

   A = (5 нКл)(60 кВ/м)(0,2 м)(0,5) = 30 мкДж

2. Изменение потенциальной энергии заряда равно совершенной работе:

3. ΔWп = A = 30 мкДж

4. Напряжение между начальной и конечной точками определяется как:

5. U = E(s/cosα) = (60 кВ/м) (0,2м / 0,866) ≈ 13,2 кВ

   Для перемещения отрицательного заряда работа, изменение потенциальной энергии и напряжение будут иметь те же значения, но с противоположным знаком.