Какую функцию выполняет однородное электрическое поле с интенсивностью 100 В/м, когда заряд перемещается на расстояние 2 см под углом 60° к направлению силовых линий? Укажите ответ в микроджоулях.
Владимир
Однородное электрическое поле является силовым полем, создаваемым точечным зарядом. Когда заряд \(q\) перемещается в однородном электрическом поле на расстояние \(d\) под некоторым углом \(\theta\) к направлению силовых линий, поле совершает работу над зарядом. Работа \(W\), выполненная полем над зарядом, может быть вычислена с использованием формулы:
\[W = q \cdot E \cdot d \cdot \cos(\theta)\]
где:
\(W\) - работа, выполненная полем над зарядом (в джоулях);
\(q\) - заряд (в кулонах);
\(E\) - интенсивность электрического поля (в вольтах на метр);
\(d\) - расстояние, на которое заряд перемещается в поле (в метрах);
\(\theta\) - угол между направлением силовых линий и направлением перемещения заряда (в радианах).
В данной задаче, заряд перемещается на расстояние 2 см (или 0.02 м) под углом 60° к направлению силовых линий, а интенсивность электрического поля составляет 100 В/м.
Подставляя данные в формулу и решая, получаем:
\[W = q \cdot E \cdot d \cdot \cos(\theta) = q \cdot 100 \cdot 0.02 \cdot \cos(60^\circ)\]
Угол \(\cos(60^\circ)\) равен 0.5, поэтому:
\[W = q \cdot 100 \cdot 0.02 \cdot 0.5 = 1 \cdot q \cdot 1 \cdot 0.01 = 0.01q\]
Таким образом, функция, выполняемая однородным электрическим полем при перемещении заряда на расстояние 2 см под углом 60° к направлению силовых линий, равна \(0.01q\) микроджоулей.
\[W = q \cdot E \cdot d \cdot \cos(\theta)\]
где:
\(W\) - работа, выполненная полем над зарядом (в джоулях);
\(q\) - заряд (в кулонах);
\(E\) - интенсивность электрического поля (в вольтах на метр);
\(d\) - расстояние, на которое заряд перемещается в поле (в метрах);
\(\theta\) - угол между направлением силовых линий и направлением перемещения заряда (в радианах).
В данной задаче, заряд перемещается на расстояние 2 см (или 0.02 м) под углом 60° к направлению силовых линий, а интенсивность электрического поля составляет 100 В/м.
Подставляя данные в формулу и решая, получаем:
\[W = q \cdot E \cdot d \cdot \cos(\theta) = q \cdot 100 \cdot 0.02 \cdot \cos(60^\circ)\]
Угол \(\cos(60^\circ)\) равен 0.5, поэтому:
\[W = q \cdot 100 \cdot 0.02 \cdot 0.5 = 1 \cdot q \cdot 1 \cdot 0.01 = 0.01q\]
Таким образом, функция, выполняемая однородным электрическим полем при перемещении заряда на расстояние 2 см под углом 60° к направлению силовых линий, равна \(0.01q\) микроджоулей.
Знаешь ответ?