Точечный заряд q = 1 мкКл перемещается в элекростатическом поле в плоскости XY по. 2

Точечный заряд q = 1 мкКл перемещается в элекростатическом поле в плоскости XY по. 2 (Решение → 55083)

Точечный заряд q = 1 мкКл перемещается в элекростатическом поле в плоскости XY по некоторой кривой (рис. 5). Найти работу электростатического поля по перемещению заряда из начальной точки с координатами (x1,y1) в конечную точку с координатами (x2,y2), если потенциал поля φ(x,y)=φ01- x2+ y2d2 является заданной функцией координат. Найти также силы, действующие на заряд в начальной и конечной точках. № вар. d, φ0, (x1,y1), (x2,y2) 14 Дано: d = 0,01 м q=1 мкКл=10-6 Кл φ=φ01-x2+y2d2 φ0=300 В; d=1 см=0,01 м x1=1 см=0,01 м; x2=-0,02 y1=1 см=0,01 м; y2=-1 см=-0,01 м



Точечный заряд q = 1 мкКл перемещается в элекростатическом поле в плоскости XY по. 2 (Решение → 55083)

Работа перемещения заряда q в электрическом поле из точки 1 в точку 2 определяется по формуле:
A=qφ1-φ2 (1)
Вычисляем потенциал поля в начальной точке:
φ1=300⋅1-0,012+0,0120,012=-300 В
Вычисляем потенциал поля в начальной точке:
φ2=300⋅1-02+0,0120,012=0 В
Искомая работа:
A=10-6⋅-300-0=-3⋅10-4 Дж
Работа отрицательная, следовательно, совершается против сил поля.
Составляющие силы по осям координат:
Fx=-∂φ∂x=-∂∂xφ01-x2+y2d2=φ02xd2
Fy=-∂φ∂y=-∂∂yφ01-x2+y2d2=φ02yd2
Суммарная сила:
F=Fx2+Fy2=2φ0d2x2+y2
Вычисляем силу в начальной точке:
F1=2⋅3000,012⋅0,012+0,012=84852,8 Н
Вычисляем силу в конечной точке:
F2=2⋅3000,012⋅(-0,02)2+(-0,01)2=134164 Н
Ответ: A=-3⋅10-4 Дж;F1=84852,8 Н;F2=134164 Н
Найти:
A, F1, F2- ?