Номер 581, страница 80, часть 1 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Парфентьева

Часть 1. 10 класс. Основы электродинамики. Электростатика. Потенциал электростатического поля. Разность потенциалов - номер 581, страница 80.

Условие.

581. [495] Эквипотенциальные поверхности представляют собой параллельные плоскости, разность потенциалов между которыми постоянна и равна $1 \text{ В}$. Как выглядят силовые линии поля? Какое это поле?

Решение.

Дано:

Эквипотенциальные поверхности — параллельные плоскости.

Разность потенциалов между соседними плоскостями, $ \Delta\varphi = 1 \text{ В} = \text{const} $.

Найти:

1. Как выглядят силовые линии поля?

2. Какое это поле?

Решение:

Как выглядят силовые линии поля?

Силовые линии электрического поля по определению всегда перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям. В условии задачи сказано, что эквипотенциальные поверхности являются параллельными плоскостями. Следовательно, силовые линии будут представлять собой семейство параллельных прямых линий, которые перпендикулярны этим плоскостям. Направлены силовые линии в сторону уменьшения потенциала.

Ответ: Силовые линии поля представляют собой параллельные прямые, перпендикулярные эквипотенциальным плоскостям.

Какое это поле?

Электрическое поле, в котором вектор напряженности $ \vec{E} $ в любой точке пространства одинаков по модулю и направлению, называется однородным. Характерным признаком однородного поля является то, что его силовые линии — это параллельные прямые, расположенные с одинаковой густотой, а эквипотенциальные поверхности — это параллельные плоскости, перпендикулярные силовым линиям.

Поскольку в задаче эквипотенциальные поверхности — это параллельные плоскости, а разность потенциалов между ними постоянна, это означает, что напряженность поля $ E $ постоянна во всех точках. Связь напряженности и разности потенциалов для однородного поля: $ E = \frac{\Delta\varphi}{d} $, где $ d $ — расстояние между плоскостями. Так как $ \Delta\varphi $ постоянно, то при одинаковом расстоянии $ d $ между плоскостями напряженность $ E $ будет также постоянной. Следовательно, данное поле является однородным.

Ответ: Это однородное электрическое поле.