Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

1. ОСНОВИ ЕЛЕКТРОСТАТИКИ

1.2. Задачі на роботу електричного поля, потенціал і різницю потенціалів (див. п. 1.2.2,1.2.3, с. 87, 88)

1.2.1** Порошинка масою 2 мг, яка має заряд -5 мкКл, починає рухатися у електричному полі з точки, потенціал якої дорівнює 20 В. Визначте потенціал точки, у якій швидкість руху порошинки дорівнюватиме 10 м/с.

Розв'язання

Запишемо дві формули для визначення роботи, яку здійснює електричне поле з переміщення зарядженої порошинки:

А = q(₁ - ₂),

Оскільки порошинка рухається зі стану спокою, то v₁ = 0.

Отже, q(₁ - ₂) =

= 20 - (-20) = 40 (В).

Проаналізуємо результат. У електричному полі позитивно заряджена частинка починає рух у бік зменшення потенціалу, а негативно заряджена — у бік збільшення. Отже, відповідь цілком реальна.

Відповідь: В.

Під час розв'язування подібних задач слід пам'ятати, що потенціал — це енергетична характеристика електричного поля. Отже, для розв'язання слід використовувати формули роботи та енергії.

• Робота електричного поля з переміщення заряду q із точки з потенціалом ₁ у точку з потенціалом ₂ розраховується за формулою

А = q(₁ - ₂).

Зверніть увагу: у формулі врахований знак електричного заряду тіла.

• 3 іншого боку, робота електричного поля дорівнює зміні кінетичної енергії тіла:

А = W_К2 - W_К1 =

Задачі для самостійного розв'язання

1.2.2. Позитивно заряджена частинка масою 9 мг і зарядом 9 мкКл вилітає із точки з потенціалом 150 В зі швидкістю 50 м/с. Яку швидкість (y метрах на секунди) матимечастинка у точці з потенціалом 175 В? Прийміть = 2,45.

1.2.3. Точки А, Б, В і Г розташовані в однорідному електричному полі (див. рисунок) на відстані 10 см від точки Д. Між якими точками різниця потенціалів становить 25 В, якщо напруженість електричного поля дорівнює 500 В/м?