Номер 1, страница 28, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

1. Напряженность однородного электрического поля между двумя параллельными пластинами $10 \text{ кВ/м}$, расстояние между ними $5 \text{ см}$. Определите работу по перемещению заряда $5 \text{ мкКл}$ с одной пластины на другую.

(Ответ: $2.5 \text{ мДж}$)

1. Дано:

Напряженность однородного электрического поля $E = 10$ кВ/м

Расстояние между пластинами $d = 5$ см

Заряд $q = 5$ мкКл

$E = 10 \cdot 10^3 \text{ В/м} = 10^4 \text{ В/м}$

$d = 5 \cdot 10^{-2} \text{ м} = 0,05 \text{ м}$

$q = 5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}$

Найти:

Работу по перемещению заряда $\text{A}$.

Решение:

Работа $\text{A}$, совершаемая силами однородного электрического поля при перемещении заряда $\text{q}$ с одной пластины на другую, вычисляется по формуле: $A = q \cdot E \cdot d$ где $\text{E}$ – напряженность электрического поля, а $\text{d}$ – расстояние, на которое перемещается заряд вдоль силовых линий поля (в данном случае, расстояние между пластинами).

Эта формула является комбинацией двух основных формул:

1. Работа электрического поля: $A = q \cdot U$, где $\text{U}$ – разность потенциалов (напряжение).

2. Связь напряжения и напряженности для однородного поля: $U = E \cdot d$.

Подставим числовые значения в итоговую формулу, предварительно переведя их в систему СИ: $A = (5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл}) \cdot (10^4 \text{ В/м}) \cdot (0,05 \text{ м})$

$A = 5 \cdot 1 \cdot 0,05 \cdot 10^{-6+4} \text{ Дж} = 0,25 \cdot 10^{-2} \text{ Дж}$

$A = 2,5 \cdot 10^{-3} \text{ Дж}$

Так как $1 \text{ мДж} = 10^{-3} \text{ Дж}$, то работа равна $2,5$ мДж.

Ответ: $2,5$ мДж.