Номер 2, страница 96 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

2. Каков потенциал точки электрического поля, из которой для перемещения в точку с потенциалом $120 \text{ В}$ заряда $4 \mu\text{Кл}$ необходимо совершить работу $0,24 \text{ мДж}$?

(Ответ: $180 \text{ В}$)

2. Дано:

Потенциал конечной точки $\phi_2 = 120$ В
Заряд $q = 4$ мкКл
Работа $A = 0,24$ мДж

$q = 4 \text{ мкКл} = 4 \times 10^{-6}$ Кл
$A = 0,24 \text{ мДж} = 0,24 \times 10^{-3}$ Дж

Найти:

$\phi_1$

Решение:

Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда $q$ из точки с начальным потенциалом $\phi_1$ в точку с конечным потенциалом $\phi_2$, определяется по формуле:

$A = q(\phi_1 - \phi_2)$

В контексте школьных задач по физике, если не указано иное, под "работой по перемещению заряда" часто подразумевается работа сил самого электрического поля. Используя эту формулу, мы можем найти искомый потенциал.

Выразим из данной формулы потенциал начальной точки $\phi_1$. Для этого сначала разделим обе части уравнения на заряд $q$:

$\frac{A}{q} = \phi_1 - \phi_2$

Теперь выразим $\phi_1$, перенеся $\phi_2$ в левую часть уравнения:

$\phi_1 = \phi_2 + \frac{A}{q}$

Подставим числовые значения величин в систему СИ и выполним расчеты:

$\phi_1 = 120 \text{ В} + \frac{0,24 \times 10^{-3} \text{ Дж}}{4 \times 10^{-6} \text{ Кл}}$

Сначала вычислим значение дроби:

$\frac{0,24 \times 10^{-3}}{4 \times 10^{-6}} = \frac{0,24}{4} \times 10^{-3 - (-6)} = 0,06 \times 10^3 = 60$ В

Теперь найдем итоговое значение потенциала $\phi_1$:

$\phi_1 = 120 \text{ В} + 60 \text{ В} = 180 \text{ В}$

Ответ: 180 В.