№1. точечный заряд q=2мкКл переместили из точки, потенциал которой φ1=20В, в точку, потенциал которой φ=-30В. Какую работу совершили при этом силы электростатического поля над этим зарядом? №2.Определите потенциал точки А, находящейся на середине отрезка, на концах которого закреплены точечные заряды q1=5мкКл и q2=15мкКл, если длина отрезка равна L=20см. Определите модуль максимальной скорости, которую сможет приобрести под действием сил отталкивания со стороны этих зарядов заряд q=1мкКл, начавший движение из точки A и имеющий массу m=1г.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Работа сил электростатического поля равна изменению потенциальной энергии заряда:

W = -ΔU = q(φ1 - φ2)
W = 2μКл(20В - (-30В)) = 2μКл(50В) = 100μДж

Ответ: работа сил электростатического поля равна 100 мкДж.

Потенциал точки А находится как среднее значение потенциалов от зарядов q1 и q2:

φ(A) = k(q1/r1 + q2/r2)
где r1 и r2 - расстояния от точки А до зарядов q1 и q2 соответственно.

r1 = r2 = L/2 = 10 см = 0.1 м
φ(A) = k(5μКл/0.1м + 15μКл/0.1м) = k(50μКл/0.1м) = 500В

Максимальная скорость будет приобретена в той точке, где кинетическая энергия равна потенциальной энергии:

(1/2)mv^2 = qφ(A)
(1/2)(0.001кг)v^2 = 1μКл(500В)
0.0005кгv^2 = 0.0005Дж
v^2 = 1 м^2/с^2
v = 1 м/с

Ответ: модуль максимальной скорости, которую сможет приобрести заряд q, равен 1 м/с.