2. В однородном поле напряженностью 1 кВ/м переместили заряд 25 нКл на 2 см. Какую работу совершило поле?
Чтобы понять, как решать задачу о работе, совершаемой электрическим полем при перемещении заряда, давайте разберем ее пошагово.
Данные из задачи:
- Напряженность электрического поля \( E = 1 \, \text{kV/m} = 1000 \, \text{V/m} \) (так как 1 кВ = 1000 В)
- Заряд \( q = 25 \, \text{нКл} = 25 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \) (так как 1 нКл = \( 10^{-9} \) Кл)
- Расстояние перемещения \( d = 2 \, \text{см} = 0,02 \, \text{м} \) (так как 1 см = 0,01 м)
Формула для вычисления работы: Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении заряда, вычисляется по формуле: \[ A = q \cdot E \cdot d \] где:
- \( A \) — работа,
- \( q \) — заряд,
- \( E \) — напряженность поля,
- \( d \) — расстояние перемещения.
Подставляем известные значения:
Теперь можем подставить известные значения в формулу: \[ A = (25 \times 10^{-9} \, \text{Кл}) \cdot (1000 \, \text{В/м}) \cdot (0,02 \, \text{м}) \]Выполняем вычисления:
Сначала умножим заряд на напряженность: \[ 25 \times 10^{-9} \, \text{Кл} \times 1000 \, \text{В/м} = 25 \times 10^{-6} \, \text{Дж/м} = 25 \, \mu\text{Дж/м} \] Далее умножим этот результат на расстояние: \[ A = (25 \times 10^{-6} \, \text{Дж/м}) \cdot (0,02 \, \text{м}) = 0,0005 \, \text{Дж} = 5 \times 10^{-4} \, \text{Дж} \]Окончательный ответ: Работа, совершенная электрическим полем при перемещении заряда, составляет \( 5 \times 10^{-4} \, \text{Дж} \) или \( 0,5 \, \text{мДж} \).
Таким образом, электрическое поле совершило работу 0,5 миллиджоуля при перемещении заряда на 2 см.
