При перемещении точечного заряда q0= 50нкл из некоторой точки поля в бесконечность им была совершена работа а= 10мкдж. вычислите потенциал этой точки и определите знак заряда, поле. ,
Потенциальная энергия електрона в поле протона на расстоянии R
- e^2/R
Из [1] следует
mV^2 = e^2/R
Значит
Епот = - e^2/R = - mV^2 = - 2 Екин
Потенциальную находим сразу - заряд электрона знаем, расстояние дано
Она отризательна.
Кинетическая - положительна и равна половине потенциальной
Екин = - Епот/2
Полная = Екин + Епот = - Епот/2 + Епот = Епот/2
(минус е-квадрат на два эр)
Тоже половина потенциальной, но знак (-), как и у Епот
2) Разберемся со знаками. Извиняюсь, если слишком подробно.
Физическим смыслом обладает не конкретное значение энергии, а разность величины энергии в начальном и конечном состоянии.
Например груз массой М в поле тяжести.
ВАРИАНТ 1. Отсчет энергии начинаем с уровня земли. На земле Епот=0,
На высоте Н Епот= MgH. Работа по перемещению груза от земли на высоту -
А=MgH - 0 = MgH
ВАРИАНТ 2. Имеем полное право отсчет вести от высоты Н и принять величину энергии на ней равным 0.
Тогда Епот на земле будет
Епот = - MgH отрицательна, но главное меньше, чем на высоте
Работа при подъеме
А = 0 - (- MgH ) = MgH
правильного знака и величины.
Теперь о задаче. Определение потенциала эл. поля в некоторой точке - это как раз потенциальная энергия единичного ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО заряда в данной точке. Для неединичного заряда - энергия = потенциал умнож. на заряд.
Потенциалом данной точки называется работа сторонних сил по перемещению ЕДИНИЧНОГО ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО заряда из точки, потенциал которой принят равным 0 (берем всегда бесконечность) , в данную точку.
Чтобы это "отложилось" навсегда надо поставить себя на место внешней силы. Итак есть положительный заряд (протон) . Надо найти потенциал в точке рядом с ним. Берем в руки пробный положительный - они отталкиваются. Двигаемся из бесконечности к заряду, движение вперед, усилия вперед, значит наша работа положительна, значит пот. эн. растет и больше нуля.
А теперь берем электрон, он притягивается к протону, значит его надо не толкать, а придерживать. Двигаем из бесконечности к протону - движение вперед, усилие назад, значит работа отрицательна, значит энергия уменьшается. На бесконечности энергия принята за 0 - значит становиться отрицательной.
Чтобы окончательно представить ситуацию посмотрим на кинетическую энергию еще раз
mV^2/R = e^2/R^2 [1]
mV^2 = e^2/R
при удалении от протона на бесконечность Екин падает до ноля, как 1/R -
т. е. на бесконечности она как и потенциальная ноль.
Значит полная на бесконечности ноль. Двигаем к протону - кинетическая растет и дает плюс, потенциальная уменьшается и дает минус. Уменьшение потенциальной больше увеличения кинетической в два раза, поэтому полная - уменьшается, отрицательна и половина потенциальной.
Добрый день! Я рад выступить в роли вашего школьного учителя и помочь вам разобраться с этим вопросом.
Прежде чем мы приступим к анализу рисунка, давайте вспомним основные понятия, связанные с магнитными полями и заряженными частицами.
Магнитное поле возникает вокруг постоянных магнитов или протекающих электрических токов. Заряженная частица, двигаясь в магнитном поле, ощущает магнитную силу, которая действует на нее перпендикулярно к ее скорости.
Теперь обратимся к рисунку. Он показывает магнитное поле, направленное от нас, и влетающую в это поле частицу. Давайте проанализируем рисунок и определим заряд частицы.
Первое, на что следует обратить внимание, это направление силовых линий магнитного поля. В данном случае они направлены от верхней части рисунка к нижней.
Затем обратим внимание на направление скорости частицы. Она движется из левой части рисунка в правую.
Теперь давайте вспомним правило "левая рука винтовки". Оно позволяет определить направление магнитной силы на движущуюся заряженную частицу. Если левую руку направить по скорости частицы, а четыре пальца согнуть так, чтобы они указывали в направлении магнитных силовых линий, то большой палец показывает направление силы, действующей на заряженную частицу.
Исходя из этого, если сила направлена вниз, а частица движется слева направо, то заряд частицы должен быть отрицательным. Это означает, что частица имеет отрицательный электрический заряд.
Таким образом, ответ на ваш вопрос состоит в следующем: заряд частицы, влетевшей в магнитное поле, направленное от нас, со скоростью V, на которую действует сила F, является отрицательным.
Я надеюсь, что мой ответ был понятен и помог вам разобраться с этим вопросом. Если у вас еще есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их! Я всегда готов помочь.
Про смысл знаков в конце, а сейчас формулы
Центробежная сила
mV^2/R
Притяжение зарядов
e^2/R^2
равны друг другу -
mV^2/R = e^2/R^2 [1]
Кин энергия
1/2 mV^2
Потенциальная энергия електрона в поле протона на расстоянии R
- e^2/R
Из [1] следует
mV^2 = e^2/R
Значит
Епот = - e^2/R = - mV^2 = - 2 Екин
Потенциальную находим сразу - заряд электрона знаем, расстояние дано
Она отризательна.
Кинетическая - положительна и равна половине потенциальной
Екин = - Епот/2
Полная = Екин + Епот = - Епот/2 + Епот = Епот/2
(минус е-квадрат на два эр)
Тоже половина потенциальной, но знак (-), как и у Епот
2) Разберемся со знаками. Извиняюсь, если слишком подробно.
Физическим смыслом обладает не конкретное значение энергии, а разность величины энергии в начальном и конечном состоянии.
Например груз массой М в поле тяжести.
ВАРИАНТ 1. Отсчет энергии начинаем с уровня земли. На земле Епот=0,
На высоте Н Епот= MgH. Работа по перемещению груза от земли на высоту -
А=MgH - 0 = MgH
ВАРИАНТ 2. Имеем полное право отсчет вести от высоты Н и принять величину энергии на ней равным 0.
Тогда Епот на земле будет
Епот = - MgH отрицательна, но главное меньше, чем на высоте
Работа при подъеме
А = 0 - (- MgH ) = MgH
правильного знака и величины.
Теперь о задаче. Определение потенциала эл. поля в некоторой точке - это как раз потенциальная энергия единичного ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО заряда в данной точке. Для неединичного заряда - энергия = потенциал умнож. на заряд.
Потенциалом данной точки называется работа сторонних сил по перемещению ЕДИНИЧНОГО ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО заряда из точки, потенциал которой принят равным 0 (берем всегда бесконечность) , в данную точку.
Чтобы это "отложилось" навсегда надо поставить себя на место внешней силы. Итак есть положительный заряд (протон) . Надо найти потенциал в точке рядом с ним. Берем в руки пробный положительный - они отталкиваются. Двигаемся из бесконечности к заряду, движение вперед, усилия вперед, значит наша работа положительна, значит пот. эн. растет и больше нуля.
А теперь берем электрон, он притягивается к протону, значит его надо не толкать, а придерживать. Двигаем из бесконечности к протону - движение вперед, усилие назад, значит работа отрицательна, значит энергия уменьшается. На бесконечности энергия принята за 0 - значит становиться отрицательной.
Чтобы окончательно представить ситуацию посмотрим на кинетическую энергию еще раз
mV^2/R = e^2/R^2 [1]
mV^2 = e^2/R
при удалении от протона на бесконечность Екин падает до ноля, как 1/R -
т. е. на бесконечности она как и потенциальная ноль.
Значит полная на бесконечности ноль. Двигаем к протону - кинетическая растет и дает плюс, потенциальная уменьшается и дает минус. Уменьшение потенциальной больше увеличения кинетической в два раза, поэтому полная - уменьшается, отрицательна и половина потенциальной.
Объяснение:Может это, посмотри
Прежде чем мы приступим к анализу рисунка, давайте вспомним основные понятия, связанные с магнитными полями и заряженными частицами.
Магнитное поле возникает вокруг постоянных магнитов или протекающих электрических токов. Заряженная частица, двигаясь в магнитном поле, ощущает магнитную силу, которая действует на нее перпендикулярно к ее скорости.
Теперь обратимся к рисунку. Он показывает магнитное поле, направленное от нас, и влетающую в это поле частицу. Давайте проанализируем рисунок и определим заряд частицы.
Первое, на что следует обратить внимание, это направление силовых линий магнитного поля. В данном случае они направлены от верхней части рисунка к нижней.
Затем обратим внимание на направление скорости частицы. Она движется из левой части рисунка в правую.
Теперь давайте вспомним правило "левая рука винтовки". Оно позволяет определить направление магнитной силы на движущуюся заряженную частицу. Если левую руку направить по скорости частицы, а четыре пальца согнуть так, чтобы они указывали в направлении магнитных силовых линий, то большой палец показывает направление силы, действующей на заряженную частицу.
Исходя из этого, если сила направлена вниз, а частица движется слева направо, то заряд частицы должен быть отрицательным. Это означает, что частица имеет отрицательный электрический заряд.
Таким образом, ответ на ваш вопрос состоит в следующем: заряд частицы, влетевшей в магнитное поле, направленное от нас, со скоростью V, на которую действует сила F, является отрицательным.
Я надеюсь, что мой ответ был понятен и помог вам разобраться с этим вопросом. Если у вас еще есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь задавать их! Я всегда готов помочь.