Определить потенциал в начальной точке перемещения заряда - 6*10^-8 Кл, который движется в поле заряда 4*10^-8 Кл, если энергия, затраченная на перемещение заряда, равна 6*10^-5 Дж, а потенциал кон- цевой точки 1500 В. Установить, на каком расстоянии были заряды в начале и в конце перемещения.
Ответы
Для решения этой задачи можно воспользоваться формулой для электрического потенциала (U) и электрической энергии (W):
W = q * (U2 - U1)
Где:
- W - работа (энергия), затраченная на перемещение заряда (в данном случае 6*10^-5 Дж).
- q - величина заряда (в данном случае 6*10^-8 Кл).
- U1 - начальный электрический потенциал.
- U2 - конечный электрический потенциал (1500 В).
Мы хотим найти расстояние (r) между зарядами в начале и в конце перемещения. Это расстояние можно найти, используя формулу для электрического потенциала:
U = k * (q / r)
Где:
- U - электрический потенциал.
- k - постоянная Кулона (приближенно равна 8,99 * 10^9 Н·м²/C²).
- q - величина заряда.
- r - расстояние между зарядами.
Теперь мы можем решить задачу:
1. Начнем с выражения для работы:
W = q * (U2 - U1)
6*10^-5 Дж = 6*10^-8 Кл * (1500 В - U1)
2. Теперь найдем начальный электрический потенциал (U1):
U1 = 1500 В - (6*10^-5 Дж / 6*10^-8 Кл)
U1 = 1500 В - 1000 В = 500 В
3. Теперь, когда у нас есть начальный и конечный потенциалы, мы можем найти расстояние (r) с помощью формулы для электрического потенциала:
U = k * (q / r)
500 В = 8,99 * 10^9 Н·м²/C² * (6*10^-8 Кл / r)
Теперь рассчитаем r:
r = (8,99 * 10^9 Н·м²/C² * 6*10^-8 Кл) / 500 В
r = 1,079 * 10^(-2) метра, или около 10,8 миллиметров.
Таким образом, заряды были на расстоянии около 10,8 миллиметров друг от друга в начале и в конце перемещения.
Ответ:
r1 = 0.000108 м
r2 = 0.006 м
Объяснение:
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для потенциала двух точечных зарядов.
Пусть Q1 - заряд, который движется в поле заряда Q2.
Запишем формулу для потенциала конечной точки:
V2 = k * Q1 * Q2 / r2
где V2 - потенциал конечной точки, k - постоянная Кулона, r2 - расстояние между зарядами в конечной точке.
Аналогично, для начальной точки:
V1 = k * Q1 * Q2 / r1
где V1 - потенциал начальной точки, r1 - расстояние между зарядами в начальной точке.
Также, используем формулу для работы:
W = V2 - V1
где W - работа, затраченная на перемещение заряда.
Из условия задачи у нас даны значения для Q1, Q2, работу W и потенциал V2. Мы должны найти значения расстояний r1 и r2.
Для начала, подставим значения в формулу для работы:
6*10^-5 Дж = 1500 В - V1
Теперь, подставим значения Q1 и Q2 в формулу для потенциала:
1500 В = (9 * 10^9 * (6 * 10^-8 Кл) * (4 * 10^-8 Кл)) / r2
Теперь, выразим r2:
r2 = (9 * 10^9 * (6 * 10^-8 Кл) * (4 * 10^-8 Кл)) / 1500 В
Далее, подставим значения Q1 и Q2 в формулу для потенциала начальной точки:
V1 = (9 * 10^9 * (6 * 10^-8 Кл) * (4 * 10^-8 Кл)) / r1
Выразим r1:
r1 = (9 * 10^9 * (6 * 10^-8 Кл) * (4 * 10^-8 Кл)) / V1
Теперь, можем найти значения r1 и r2 с помощью этих формул.
Полученные значения:
r1 = 0.000108 м
r2 = 0.006 м
Итоговый ответ задачи: Заряды находятся на расстоянии 0.000108 м друг от друга в начале перемещения и на расстоянии 0.006 м друг от друга в конце перемещения.