Порошинка масою 4 мг, яка має заряд 1.5 мкКл, починає рухатися у електричному полі з точки, потенціал якої дорівнює 15 В. Визначте потенціал точки, у якій швидкість руху порошинки дорівнюватиме 6 м/с

Объяснение:

Дано:

m = 4 мг = 4·10⁻⁶ кг

q = 1,5 мкКл = 1,5·10⁻⁶ Кл

V₀ = 0

φ₁ = 15 B

V = 6 м/с

φ₂ - ?

1)

Найдем кинетическую энергию пылинки в конечной точке:

E = m·V²/2 = 4·10⁻⁶·6²/2 = 72·10⁻⁶ Дж     (1)

2)

Работа электрического поля:

A =q· Δφ = 1,5·10⁻⁶·Δφ                              (2)

3)

По закону сохранения энергии приравняем (2) и (1):

1,5·10⁻⁶·Δφ = 72·10⁻⁶

Отсюда разность потенциалов:

Δφ = 72·10⁻⁶/(1,5·10⁻⁶) = 48 В

3)

Учтем, что пылинка движется из поля с большим потенциалом в точку с меньшим потенциалом, то:

φ₂ = φ₁ - Δφ = 15 - 48 = - 33 В