Электрический заряд \( q_1 > 0 \) переместили по замкнутому контуру ABCD в поле точечного заряда \( q_2 > 0 \) (рис. 14.38). На каких участках работа поля по перемещению заряда была положительной? отрицательной? равной нулю? Как изменялась потенциальная энергия системы? Чему равна полная работа поля по перемещению заряда?
Когда положительный заряд \( q_1 > 0 \) перемещается по замкнутому контуру ABCD в поле другого положительного точечного заряда \( q_2 > 0 \), характер работы электрического поля на различных участках определяется направлением движения относительно силовых линий:
- Участок AB: Работа электрического поля положительна, так как заряд \( q_1 \) движется по направлению сил поля, снижая потенциальную энергию.
- Участок CD: Работа отрицательна, так как движение идёт против направления сил поля, увеличивая потенциальную энергию.
- Участки AD и BC: Работа равна нулю, так как движение происходит перпендикулярно силовым линиям, без изменения потенциальной энергии.
Изменение потенциальной энергии системы противоположно работе:
- На участке AB энергия уменьшается (отрицательное изменение).
- На участке CD энергия увеличивается (положительное изменение).
- На участках AD и BC энергия остаётся неизменной.
Итог: Полная работа электрического поля при перемещении заряда по замкнутому контуру равна нулю, поскольку электростатическое поле является потенциальным, и работа по замкнутому пути в таком поле всегда отсутствует.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 10 класс.
Aвторы:
Буховцев Б.Б., Мякишев Г.Я., Сотский Н.Н.
Задание
Электрический заряд \( q_1 > 0 \) переместили по замкнутому контуру ABCD в поле точечного заряда \( q_2 > 0 \) (рис. 14.38). На каких участках работа поля по перемещению заряда была положительной? отрицательной? равной нулю? Как изменялась потенциальная энергия системы? Чему равна полная работа поля по перемещению заряда?