Номер 25, страница 123, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Электростатика и постоянный электрический ток. Глава VII. Электростатика. Параграф 38. Работа электрического поля. Разность потенциалов (напряжение) - номер 25, страница 123.

Условие.

25. Точечный заряд 6 мкКл перемещают в однородном электростатическом поле напряжённостью 500 В/м из точки A в точку B (рис. 38.8). Чему равна работа электростатического поля по перемещению заряда?

Рис. 38.8

Решение 2.

Дано:

$q = 6 \, мкКл$
$E = 500 \, В/м$
Масштаб: 2 клетки = 20 см

$q = 6 \cdot 10^{-6} \, Кл$
1 клетка = 10 см = $0.1 \, м$

Найти:

$\text{A}$ — ?

Решение:

Работа $\text{A}$ электростатического поля по перемещению заряда $\text{q}$ в однородном поле напряженностью $\vec{E}$ на вектор перемещения $\Delta\vec{r}$ определяется формулой:

$A = q(\vec{E} \cdot \Delta\vec{r})$

Поскольку электрическое поле $\vec{E}$ является однородным и направлено горизонтально вправо (вдоль оси Ox), то работа поля зависит только от перемещения заряда вдоль этого направления. Формулу можно записать как:

$A = q E \Delta x$

где $\Delta x$ — проекция вектора перемещения из точки A в точку B на горизонтальную ось.

Из рисунка определим перемещение по горизонтали. Пусть одна клетка сетки соответствует одной единице длины.

Координата точки A по горизонтали — 3 клетки.

Координата точки B по горизонтали — 4 клетки.

Перемещение по горизонтали в клетках составляет $4 - 3 = 1$ клетку.

Согласно масштабу, одна клетка равна $10 \, см$ или $0.1 \, м$. Таким образом, $\Delta x = 0.1 \, м$.

Теперь можем рассчитать работу:

$A = (6 \cdot 10^{-6} \, Кл) \cdot (500 \, В/м) \cdot (0.1 \, м) = 300 \cdot 10^{-6} \, Дж = 3 \cdot 10^{-4} \, Дж$.

Ответ: $3 \cdot 10^{-4} \, Дж$ или $0.3 \, мДж$.