Номер 4, страница 109 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 30. Однородное электрическое поле. Работа сил однородного электрического поля. Вопросы - номер 4, страница 109.

Условие.

4. Положительно заряженная частица движется из точки 1 в точку 2 в однородном электрическом поле (см. рис. 81). Какое движение совершает частица?

Рис. 81

Решение.

Решение

На положительно заряженную частицу с зарядом $\text{q}$ в электрическом поле с напряженностью $\vec{E}$ действует электрическая сила (сила Кулона) $\vec{F}$, которая определяется по формуле:

$\vec{F} = q \cdot \vec{E}$

По условию задачи, заряд частицы положителен ($q > 0$). Это означает, что направление вектора силы $\vec{F}$ совпадает с направлением вектора напряженности электрического поля $\vec{E}$.

Из рисунка 81 видно, что вектор напряженности $\vec{E}$ направлен слева направо. (Correction: Looking closely at the image, the arrow for E and the field lines point from right to left, from the '+' plate to the '-' plate. The X-axis points to the left).Из рисунка 81 видно, что вектор напряженности $\vec{E}$ направлен справа налево, от положительно заряженной пластины к отрицательно заряженной. Частица движется из точки 1 в точку 2, то есть ее перемещение также направлено справа налево.

Таким образом, направление силы, действующей на частицу, совпадает с направлением ее движения.

В задаче указано, что электрическое поле однородное. В однородном поле вектор напряженности $\vec{E}$ постоянен в любой точке (имеет одинаковую величину и направление). Поскольку заряд частицы $\text{q}$ и напряженность $\vec{E}$ являются постоянными величинами, то и сила $\vec{F}$, действующая на частицу, также постоянна.

Согласно второму закону Ньютона, ускорение частицы $\vec{a}$ связано с действующей на нее силой $\vec{F}$ и ее массой $\text{m}$ соотношением:

$\vec{a} = \frac{\vec{F}}{m} = \frac{q\vec{E}}{m}$

Так как сила $\vec{F}$ и масса $\text{m}$ постоянны, ускорение $\vec{a}$ частицы также постоянно по модулю и направлению. Движение с постоянным ускорением называется равноускоренным. Поскольку вектор ускорения сонаправлен с вектором скорости (так как сила сонаправлена с движением), скорость частицы будет возрастать. Следовательно, частица совершает прямолинейное равноускоренное движение.

Ответ: Частица совершает прямолинейное равноускоренное движение.