Домашние задания: Физика

Срочно! Помогите пожалуйста решить задачу по Физике!

Какую работу совершит электрическая сила при перемещении заряженной пылинки на ∆x = 0,5 см вдоль силовой линии однородного электрического поля, созданного плоским конденсатором ёмкостью C= 5 нФ. Заряд пылинки q = 2 нКл, а заряд на пластинах конденсатора Q = 8 мкКл.
Расстояние между пластинами конденсатора равно d = 2 см.
Дано:
Δx = 0,5 см = 0,5*10⁻² м
C = 5 нФ = 5*10⁻⁹ Ф
q = 2 нКл = 2*10⁻⁹ Кл
Q = 8 мкКл = 8*10⁻⁶ Кл
d = 2 см = 2*10⁻² м
_____________________
A - ?

1)
Найдем напряжение на обкладках:
C = Q / U
U = Q /C = 8*10⁻⁶ / 5*10⁻⁹ = 1 600 В
2)
Найдем напряженность поля:
E = U / d = 1 600 / 2*10⁻² = 80 000 В/м
3)
Работа поля:
A = q*E* Δx = 2*10⁻⁹ * 80 000* 0,5*10⁻² = 0,8*10*10⁻⁶ Дж = 0,8 мкДж
Юлия Ярыш
Юлия Ярыш
73 229
Лучший ответ
Саша Шитвенков Как-то мутновато с последними числами...
ИМХО, 0,8*10*10⁻⁶ Дж ≠ 0,8 мкДж
А = F·Δx=q·E·Δx=q·U·Δx/d=q·(Q/C)·Δx/d=0,8 (мкДж)
W = q * ΔV

где W - работа, q - заряд пылинки, ΔV - изменение электрического потенциала.

Для вычисления изменения электрического потенциала ΔV, мы можем использовать формулу:

ΔV = E * Δx

где E - интенсивность электрического поля, Δx - перемещение пылинки вдоль силовой линии.

Интенсивность электрического поля E можно вычислить, используя формулу:

E = V / d

где V - напряжение между пластинами конденсатора, d - расстояние между пластинами конденсатора.

В данном случае, у нас даны значения заряда пылинки q = 2 нКл, заряда на пластинах конденсатора Q = 8 мкКл, ёмкости конденсатора C = 5 нФ и расстояния между пластинами конденсатора d = 2 см.

Рассчитаем напряжение V между пластинами конденсатора:

V = Q / C

V = (8 * 10^-6) / (5 * 10^-9) = 1600 В

Теперь рассчитаем интенсивность электрического поля E:

E = V / d

E = 1600 / 0.02 = 80000 В/м

Используя полученное значение интенсивности электрического поля E и заданное перемещение пылинки Δx = 0.5 см, мы можем рассчитать изменение электрического потенциала ΔV:

ΔV = E * Δx

ΔV = 80000 * 0.005 = 400 В

Наконец, рассчитаем работу электрической силы W:

W = q * ΔV

W = (2 * 10^-9) * 400 = 0.8 * 10^-6 Дж
Anton Bernhardt
Anton Bernhardt
7 199
Работа электрической силы при перемещении заряженной частицы в электрическом поле равна произведению заряда частицы на изменение потенциальной энергии поля. В однородном электрическом поле изменение потенциальной энергии равно произведению напряженности поля на перемещение вдоль силовой линии.

Напряженность поля между пластинами плоского конденсатора равна E = U/d, где U - напряжение на конденсаторе, d - расстояние между пластинами. Напряжение на конденсаторе можно выразить через его заряд и ёмкость: U = Q/C.

Таким образом, работа электрической силы равна A = qEd = qU = qQ/C. Подставляя известные значения, получаем A = 2 нКл * 8 мкКл / 5 нФ = 3.2 мкДж.