Fragenbank: Elektrizität: Arbeit der elektrischen Kraft in homogenen Feldern

Zwei Partikel mit den Massen m1 = 2,0 g und m2 = 3,0 g befinden sich fixiert auf einer horizontalen Linie, getrennt durch eine Distanz d = 10 cm. Ein weiteres Partikel mit der Masse m = 1,0 g und einer elektrischen Ladung von 2,0 mC wird im Mittelpunkt zwischen den festen Partikeln fallen gelassen. Vernachlässigen Sie die gravitative Interaktion zwischen den Partikeln und bestimmen Sie die Arbeit, die durch die elektrische Kraft verrichtet wird, wenn sich das Partikel mit der Masse m 5,0 cm in Richtung des Partikels mit der Masse m1 bewegt. Berücksichtigen Sie die Coulomb-Konstante im Vakuum k = 9,0 x 10^9 N m^2/C^2.

Ein Teilchen mit positiver Ladung q = 3,2 x 10^-19 C wird aus der Ruhe in ein gleichmäßiges elektrisches Feld E entlassen, das eine Kraft von 4,8 x 10^-16 N auf das Teilchen ausübt. Die Richtung des Feldes ist entgegengesetzt zur Richtung der Bewegung des Teilchens. Unter der Annahme, dass die Masse des Teilchens vernachlässigbar ist, bestimmen Sie: a) Die Arbeit, die von der elektrischen Kraft bei der Bewegung des Teilchens über eine Entfernung von 0,1 m in Richtung des elektrischen Feldes verrichtet wird. b) Die Geschwindigkeit des Teilchens, nachdem es die angegebene Distanz zurückgelegt hat, unter der Annahme, dass die anfängliche elektrische potentielle Energie null ist.

Ein geladenes Teilchen wurde in ein einheitliches elektrisches Feld gebracht und bewegte sich gemäß den Coulombschen Gesetzen. Welche der folgenden Aussagen über die Arbeit, die von dem Teilchen verrichtet wurde, ist richtig?

Betrachten Sie ein uniformes elektrisches Feld mit einer Intensität von 3x N/C, das senkrecht nach oben gerichtet ist. Ein Proton mit einer elektrischen Ladung von 1,6x C wird in dieses Feld in einem Abstand von 2 m über dem Boden platziert. Durch ein Gerät wird das Proton mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 1,0x m/s horizontal abgefeuert. Da in dieser Situation keine Gravitation wirkt und dissipative Kräfte vernachlässigt werden, berechnen Sie die Arbeit, die von der elektrischen Kraft bei der Bewegung des Protons von der Anfangsposition bis zum Erreichen des Bodens verrichtet wird.

Ein Elektron wird von Punkt A nach Punkt B in einem einheitlichen elektrischen Feld bewegt, wobei die Entfernung zwischen A und B 10 cm beträgt. Wenn die auf das Elektron ausgeübte elektrische Kraft 2,5 x ist, bestimmen Sie: 1) Die Arbeit, die von der elektrischen Kraft am Elektron verrichtet wird; 2) Die Änderung der kinetischen Energie des Elektrons während der Bewegung von A nach B; 3) Die Geschwindigkeit des Elektrons in B, wobei bekannt ist, dass seine Geschwindigkeit in A null war.