Чтобы определить напряжённость однородного электрического поля, используем формулу для работы внешних сил в электрическом поле:
[ A = q \cdot E \cdot d \cdot \cos(\theta) ]
где:
- ( A ) — работа, совершенная внешними силами (8 мДж = 8 \times 10^{-3} , \text{Дж}),
- ( q ) — заряд (2 мкКл = 2 \times 10^{-6} , \text{Кл}),
- ( E ) — напряжённость электрического поля,
- ( d ) — расстояние, на которое перемещается заряд (2,5 м),
- (\theta) — угол между направлением поля и направлением перемещения заряда (в данном случае 0°, так как заряд перемещается параллельно силовым линиям поля, значит (\cos(\theta) = 1)).
Итак, выражение для работы упрощается до:
[ A = q \cdot E \cdot d ]
Выразим напряжённость ( E ):
[ E = \frac{A}{q \cdot d} ]
Подставим известные величины:
[ E = \frac{8 \times 10^{-3} , \text{Дж}}{2 \times 10^{-6} , \text{Кл} \cdot 2,5 , \text{м}} ]
[ E = \frac{8 \times 10^{-3}}{5 \times 10^{-6}} ]
[ E = \frac{8}{5} \times 10^{3} ]
[ E = 1,6 \times 10^{3} , \text{В/м} ]
По направлению: поскольку работа положительная, сила электрического поля направлена в том же направлении, что и перемещение зарядного.
Ответ: 1,6 кВ/м, вектор ( \vec{E} ) направлен по перемещению заряда.