Номер 8, страница 118, 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 8, страница 118.

Условие.

°8. Перенесите рисунок 38.3 в тетрадь и обведите красным отмеченные точки, в которых потенциальная энергия положительного заряда больше, чем в точке M, синим — точки, в которых она меньше, чем в точке M, зелёным — точки, в которых она равна потенциальной энергии заряда в точке M.

Рис. 38.3

Решение 2.

Решение

На рисунке изображено однородное электростатическое поле. Вектор напряженности $\vec{E}$ направлен слева направо. Направление вектора напряженности совпадает с направлением убывания потенциала $\varphi$ электростатического поля. Следовательно, чем левее расположена точка, тем выше ее потенциал, и наоборот, чем правее — тем ниже.

Точки, расположенные на одной прямой, перпендикулярной силовым линиям (в данном случае на одной вертикали), лежат на одной эквипотенциальной поверхности, то есть имеют одинаковый потенциал.

Потенциальная энергия $W_p$ точечного заряда $\text{q}$, помещенного в электростатическое поле, связана с потенциалом $\varphi$ поля в данной точке соотношением: $W_p = q \cdot \varphi$.

По условию задачи заряд является положительным ($q > 0$). Это означает, что его потенциальная энергия $W_p$ прямо пропорциональна потенциалу $\varphi$. Таким образом, в точках с большим потенциалом потенциальная энергия заряда будет больше, а в точках с меньшим потенциалом — меньше.

Сравним потенциалы в указанных точках с потенциалом в точке M ($ \varphi_M $):

1. Точки A, D, G находятся левее точки M, поэтому потенциал в этих точках выше, чем в точке M.

2. Точки C, F, K находятся правее точки M, поэтому потенциал в этих точках ниже, чем в точке M.

3. Точки B, H находятся на одной вертикали с точкой M, поэтому их потенциалы равны потенциалу точки M.

Исходя из этого, определим точки с соответствующей потенциальной энергией.

точки, в которых потенциальная энергия положительного заряда больше, чем в точке М

Потенциальная энергия будет больше в точках, где потенциал выше, чем в точке M. Это точки, расположенные левее M.
Ответ: A, D, G.

точки, в которых она меньше, чем в точке М

Потенциальная энергия будет меньше в точках, где потенциал ниже, чем в точке M. Это точки, расположенные правее M.
Ответ: C, F, K.

точки, в которых она равна потенциальной энергии заряда в точке М

Потенциальная энергия будет равна энергии в точке M в тех точках, где потенциал равен потенциалу в точке M. Это точки, расположенные на одной эквипотенциальной линии с M (на одной вертикали).
Ответ: B, H.