Номер 3, страница 110 - гдз по физике 8 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 6. Электрический заряд. Электрическое поле. Параграф 30. Однородное электрическое поле. Работа сил однородного электрического поля. Задания и упражнения - номер 3, страница 110.

Условие.

3. Заряд в электрическом поле перемещается по замкнутому контуру 12341 (рис. 83). Чему равна работа сил электрического поля?

Рис. 83

Решение.

Дано:

Заряд $\text{q}$ перемещается в электростатическом поле по замкнутому контуру 12341.

Найти:

Работу сил электрического поля $A_{12341}$.

Решение:

Электрическое поле, созданное неподвижными зарядами (в данном случае, на двух пластинах), является электростатическим. Одно из фундаментальных свойств электростатического поля заключается в том, что оно является потенциальным (или консервативным).

Для консервативных полей работа, совершаемая силами поля при перемещении заряда, не зависит от формы траектории, а определяется только начальным и конечным положением заряда. Работа $\text{A}$ при перемещении заряда $\text{q}$ из точки с потенциалом $\varphi_{1}$ в точку с потенциалом $\varphi_{2}$ выражается формулой:

$A = q(\varphi_{1} - \varphi_{2})$

В задаче рассматривается перемещение заряда по замкнутому контуру 12341. Это означает, что начальная точка траектории (точка 1) совпадает с конечной точкой (точка 1). Следовательно, потенциал в начальной точке равен потенциалу в конечной точке:

$\varphi_{нач} = \varphi_{кон} = \varphi_{1}$

Подставив это в формулу для работы, получим:

$A_{12341} = q(\varphi_{1} - \varphi_{1}) = q \cdot 0 = 0$

Таким образом, работа сил электростатического поля при перемещении заряда по любому замкнутому контуру всегда равна нулю.

Ответ: Работа сил электрического поля равна нулю.