Под каким углом к вертикали двигалась положительно заряженная частица с зарядом 20 мкКл, перемещаясь под некоторым углом относительно силовых линий однородного электростатического поля? Значение напряженности поля составляет 2 кВ/м на расстоянии 50 см, а работа поля равна 0,01.
Milochka
Для решения этой задачи, нам необходимо применить понятие силы и работу электростатического поля на заряд.
Сила \(F\), действующая на заряд с зарядом \(q\), в электростатическом поле задается формулой:
\[F = q \cdot E\]
где \(E\) - напряженность электростатического поля.
Также известно, что работа \(W\) электростатического поля на заряд \(q\) равна произведению силы на перемещение заряда:
\[W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)\]
где \(d\) - расстояние, на которое перемещается заряд, \(\theta\) - угол между направлением силовых линий поля и направлением перемещения заряда.
Теперь, зная значения работа поля и напряженность поля, мы можем определить силу, действующую на заряд:
\[W = q \cdot E \cdot d \cdot \cos(\theta)\]
\[0.01 = 20 \cdot 10^{-6} \cdot 2 \cdot 10^3 \cdot 0.5 \cdot \cos(\theta)\]
Выразим \(\cos(\theta)\):
\[\cos(\theta) = \frac{0.01}{20 \cdot 10^{-6} \cdot 2 \cdot 10^3 \cdot 0.5}\]
\[\cos(\theta) = \frac{0.01}{20} = 0.0005\]
Теперь найдем значение угла \(\theta\) следующим образом:
\[\theta = \arccos(0.0005)\]
\[\theta \approx 89.99^\circ\]
ответ: Положительно заряженная частица двигалась под углом около 89.99 градусов к вертикали относительно силовых линий однородного электростатического поля.
Сила \(F\), действующая на заряд с зарядом \(q\), в электростатическом поле задается формулой:
\[F = q \cdot E\]
где \(E\) - напряженность электростатического поля.
Также известно, что работа \(W\) электростатического поля на заряд \(q\) равна произведению силы на перемещение заряда:
\[W = F \cdot d \cdot \cos(\theta)\]
где \(d\) - расстояние, на которое перемещается заряд, \(\theta\) - угол между направлением силовых линий поля и направлением перемещения заряда.
Теперь, зная значения работа поля и напряженность поля, мы можем определить силу, действующую на заряд:
\[W = q \cdot E \cdot d \cdot \cos(\theta)\]
\[0.01 = 20 \cdot 10^{-6} \cdot 2 \cdot 10^3 \cdot 0.5 \cdot \cos(\theta)\]
Выразим \(\cos(\theta)\):
\[\cos(\theta) = \frac{0.01}{20 \cdot 10^{-6} \cdot 2 \cdot 10^3 \cdot 0.5}\]
\[\cos(\theta) = \frac{0.01}{20} = 0.0005\]
Теперь найдем значение угла \(\theta\) следующим образом:
\[\theta = \arccos(0.0005)\]
\[\theta \approx 89.99^\circ\]
ответ: Положительно заряженная частица двигалась под углом около 89.99 градусов к вертикали относительно силовых линий однородного электростатического поля.
Знаешь ответ?