В однородном электростатическом поле вектор напряженности которого направлен вертикально вниз,находится заряженный шарик Шарик подвешен на невесомой нити. Модуль напряженности поля E=1000 В/м., заряд шарика q=0.2 мКл, масса шарика m=5г. Шарику сообщили горизонтальную скорость v0=8 м/с. При движении на нити кинетическая энергия стала равна E=0.12 Дж, то к этому моменту на какую высоту поднялся шарик ?
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. По условию задачи, кинетическая энергия шарика равна 0.12 Дж, что соответствует потенциальной энергии шарика в поле: E = q * U где E - кинетическая энергия, q - заряд шарика, U - разность потенциалов между начальным и конечным положением шарика.
Поскольку разность потенциалов в данном случае соответствует работе электростатических сил при перемещении шарика на высоту h, то U = E / q = 0.12 Дж / 0.2 мКл = 600 В
Далее, разность потенциалов между точками A (начальная точка) и B (конечная точка) равна U = E_pot(B) - E_pot(A) = qφ(B) - qφ(A) где φ(B) - потенциал конечной точки, φ(A) - потенциал начальной точки, при этом, так как φ(A) = 0, учитываем, что в начальной точке потенциал равен нулю, h = U / (q g) = 600 В / (0.2 10^(-6) Кл * 9.81 м/с^2) ≈ 306 м
Таким образом, шарик поднялся на высоту около 306 м.
Для решения данной задачи воспользуемся законом сохранения энергии. По условию задачи, кинетическая энергия шарика равна 0.12 Дж, что соответствует потенциальной энергии шарика в поле:
E = q * U
где E - кинетическая энергия, q - заряд шарика, U - разность потенциалов между начальным и конечным положением шарика.
Поскольку разность потенциалов в данном случае соответствует работе электростатических сил при перемещении шарика на высоту h, то
U = E / q = 0.12 Дж / 0.2 мКл = 600 В
Далее, разность потенциалов между точками A (начальная точка) и B (конечная точка) равна
U = E_pot(B) - E_pot(A) = qφ(B) - qφ(A)
где φ(B) - потенциал конечной точки, φ(A) - потенциал начальной точки,
при этом, так как φ(A) = 0, учитываем, что в начальной точке потенциал равен нулю,
h = U / (q g) = 600 В / (0.2 10^(-6) Кл * 9.81 м/с^2) ≈ 306 м
Таким образом, шарик поднялся на высоту около 306 м.
Вы представляете себе высоту в 306 метров??? 😱
Это неверное решение