Fragensammlung: Elektrizität: Arbeit der elektrischen Kraft in homogenen Feldern

Ein Elektron wird in einem homogen wirkenden elektrischen Feld bewegt, wobei der Winkel zwischen der Kraft und der Bewegungsrichtung 30° beträgt. Bei konstanter elektrischer Kraft und einer Verschiebung von 0,2 Meter: Wie viel Arbeit verrichtet die elektrische Kraft in diesem Vorgang?

Ein geladenes Teilchen mit der Masse m und der Ladung q wird senkrecht nach unten in ein homogenes elektrisches Feld mit der Feldstärke E abgeschossen. Im elektrischen Feld legt es in der Zeit t eine Strecke h zurück und erreicht dabei eine Endgeschwindigkeit v. Unter der Annahme, dass einzig die elektrische Kraft auf das Teilchen wirkt, berechnen Sie, welche Arbeit diese Kraft während der Verschiebung verrichtet und bestimmen Sie die daraus resultierende Endgeschwindigkeit.

Im Physiklabor entscheidet sich ein Student, eine positive elektrische Ladung von 2 x 10^-6 C horizontal um 0,5 Meter durch ein homogenes elektrisches Feld mit einer Feldstärke von 400 N/C zu bewegen – wobei das Feld in die gleiche Richtung wie die Verschiebung weist. Es wird angenommen, dass keine weiteren Kräfte auf das System wirken. Welche Arbeit wird hierbei von der elektrischen Kraft verrichtet?

Ein Proton wird von Punkt A nach Punkt B in einem gleichmäßigen elektrischen Feld befördert. Der Abstand zwischen den beiden Punkten beträgt 0,5 m und die Feldstärke liegt bei 200 N/C. Dabei nimmt die Geschwindigkeit des Protons auf 1,5×10⁶ m/s zu. Geht man von einer Protonenmasse von 1,67×10⁻²⁷ kg aus, wie viel Arbeit verrichtet die elektrische Kraft beim Transport des Protons von A nach B?

Ein Plattenkondensator befindet sich in einem homogen ausgerichteten elektrischen Feld mit der Feldstärke E. Eine positive Ladung q wird horizontal, also parallel zu den Kondensatorplatten, von Punkt A nach Punkt B bewegt, wobei der Abstand zwischen A und B s beträgt. Da die Bewegung entgegengesetzt zur Richtung des elektrischen Feldes erfolgt, bestimmen Sie, wie groß die von der elektrischen Kraft verrichtete Arbeit während dieses Vorgangs ist.