№733 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. В однородном электрическом поле напряжённостью $$1\ \text{кВ/м}$$ переместили заряд $$-25\ \text{нКл}$$ в направлении силовой линии на $$2\ \text{см}$$. Найти работу поля, изменение потенциальной энергии заряда и напряжение между начальной и конечной точками перемещения.

Дано

$$q=-25\ \text{нКл}=-2{,}5\cdot10^{-8}\ \text{Кл}$$

$$E=1\ \text{кВ/м}=10^3\ \text{В/м}$$

$$\Delta l=2\ \text{см}=0{,}02\ \text{м}$$

Ход решения

Работа электрического поля при перемещении заряда вдоль силовой линии:

$$A=qE\Delta l$$

Подставим значения:

$$A=(-2{,}5\cdot10^{-8})\cdot10^3\cdot0{,}02=-0{,}5\cdot10^{-6}\ \text{Дж}$$

$$A=-0{,}5\ \text{мкДж}$$

Изменение потенциальной энергии связано с работой поля соотношением:

$$\Delta U=-A$$

Тогда

$$\Delta U=0{,}5\ \text{мкДж}$$

Напряжение между начальной и конечной точками:

$$U=\frac{A}{q}$$

или по модулю

$$U=E\Delta l=10^3\cdot0{,}02=20\ \text{В}$$

Ответ

$$A=-0{,}5\ \text{мкДж},\quad \Delta U=0{,}5\ \text{мкДж},\quad U=20\ \text{В}.$$