В неоднородном электростатическом поле перемещается отрицательный заряд из точки 1 в точку 2 по траектории 1, 2, 3, позанным на рисунке. Работа сил электростатического поля при перемещения заряда А. Минимальна по траектории 3 Б. Минимальна по траектории 1 В. Минимальна по траектории 2 Г. Одинакова по траекториям 1, 2, 3
Для ответа на данный вопрос, нам необходимо учитывать влияние электрического поля на перемещение заряда.
Работа силы электростатического поля определяется как произведение модуля силы, действующей на заряд, на путь перемещения:
W = F * d
Основываясь на данной формуле, чтобы определить, какая траектория требует наименьшей работы, мы должны вычислить работу для каждой из трех траекторий: 1, 2 и 3.
Траектория 1:
Для вычисления работы по траектории 1, нам нужно учесть направление силы электрического поля на каждом участке траектории. При движении в поле от точки 1 к точке 2, поле направлено вниз, а заряд движется вверх. Таким образом, сила электростатического поля направлена против направления движения заряда, и работа по траектории 1 будет положительной.
Траектория 2:
При движении по траектории 2 поле направлено вверх, а заряд также движется вверх. Здесь сила электростатического поля и направление перемещения заряда совпадают, поэтому работа силы электростатического поля будет минимальной по траектории 2.
Траектория 3:
При перемещении по траектории 3 заряд сначала движется вниз, а затем вверх. На первом участке, где заряд движется вниз, поле направлено вверх, а на втором участке, где заряд движется вверх, поле направлено вниз. Таким образом, сила электростатического поля и направление перемещения заряда противоположны друг другу, и работа силы электростатического поля будет отрицательной по траектории 3.
Исходя из анализа каждой траектории, мы можем сделать вывод, что минимальная работа силы электростатического поля при перемещении заряда будет по траектории 2. Ответ: В. Минимальна по траектории 2.
Работа силы электростатического поля определяется как произведение модуля силы, действующей на заряд, на путь перемещения:
W = F * d
Основываясь на данной формуле, чтобы определить, какая траектория требует наименьшей работы, мы должны вычислить работу для каждой из трех траекторий: 1, 2 и 3.
Траектория 1:
Для вычисления работы по траектории 1, нам нужно учесть направление силы электрического поля на каждом участке траектории. При движении в поле от точки 1 к точке 2, поле направлено вниз, а заряд движется вверх. Таким образом, сила электростатического поля направлена против направления движения заряда, и работа по траектории 1 будет положительной.
Траектория 2:
При движении по траектории 2 поле направлено вверх, а заряд также движется вверх. Здесь сила электростатического поля и направление перемещения заряда совпадают, поэтому работа силы электростатического поля будет минимальной по траектории 2.
Траектория 3:
При перемещении по траектории 3 заряд сначала движется вниз, а затем вверх. На первом участке, где заряд движется вниз, поле направлено вверх, а на втором участке, где заряд движется вверх, поле направлено вниз. Таким образом, сила электростатического поля и направление перемещения заряда противоположны друг другу, и работа силы электростатического поля будет отрицательной по траектории 3.
Исходя из анализа каждой траектории, мы можем сделать вывод, что минимальная работа силы электростатического поля при перемещении заряда будет по траектории 2. Ответ: В. Минимальна по траектории 2.