Тема: Основы электродинамики (Законы постоянного тока)
Условие задачи полностью выглядит так:
Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок). На каких участках работа поля по перемещению заряда была положительной? Отрицательной? Равной нулю? Как изменялась потенциальная энергия системы? Ч
Решение задачи:



Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).

заряд q2>0 создает в окружающем пространстве радиально-симметричное электрическое поле, направленное от заряда.
напряженность электрического поля равна
Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).
заряд q1 тоже положительный, поэтому сила, с которой поле заряда q2 действует на заряд q1, направлена так же как и напряженность поля
Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).
на участке ав заряд q1>0 перемещается в поле заряда q2>0 вдоль силовой линии поля, то есть по направлению напряженности поля
Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).
при этом поле совершает положительную работу. ее значение можно вычислить с помощью закона сохранения энергии:

Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).


Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).
- энергия заряда q1 в поле заряда q2 в точках а и в, а

Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).
- потенциал поля заряда q2 в точках а и в. потенциал поля
точечного заряда q2 равен:

Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).

где r, r2 - расстояния от заряда q2 до точек а и в.

Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).

так как r1<r2 аab>0.
при этом потенциальная энергия системы уменьшилась:

Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).

на участке cd заряд q2 движется противоположно направлению силовых линий поля. при этом совершается работа acd<0. в этом случае потенциальная энергия системы увеличилась:

Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).

на участке bc и da заряд движется перпендикулярно силовым линиям поля, потому работа на этих участках не совершается:

Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).

потенциал поля заряда q2 и потенциальная энергия системы на этих участках не меняется. работа электростатического поля не зависит от траектории движения заряда, а зависит только от его начального и конечного положения. поэтому полная работа по перемещению заряда по замкнутой траектории равна 0:

Электрический заряд q1>0 переместили по замкнутому контуру АВСД в поле точечного заряда q2>0 (рисунок).


Задача из главы Основы электродинамики по предмету Физика из задачника Физика, Мякишев, Буховцев (10 класс)

Если к данной задачи нет решения - не переживайте. Наши администраторы стараются дополнять сайт решениями для тех задач и упражнения где это требуется и которые не даны в решебниках и сборниках с ГДЗ. Попробуйте зайти позже. Вероятно, вы найдете то, что искали :)

Рады приветствовать учеников всех учебных заведений всех возрастов на нашем сайте! Здесь вы найдете решебники и решения задач бесплатно, без регистрации.
Видео онлайн