Global EE

Электростатика — Задание ЕГЭ по физике №00010298

Задание №35. Теоретические Вопросы

Электростатика

№2. Задание без номера

ID: 00010298

В каком случае работа электрического поля по перемещению заряда будет равна нулю?

 

1) При перемещении заряда вдоль линии напряжённости

2) Если заряд очень маленький

3) При перемещении заряда по эквипотенциальной поверхности

4) Если заряд перемещается из вакуума в воду

В ответе укажите номер правильного варианта.

Решение

Работа электрического поля при перемещении заряда $q$ из точки с потенциалом $\varphi_1$ в точку с потенциалом $\varphi_2$ равна $$A=q(\varphi_1-\varphi_2)$$ Она обращается в нуль, когда потенциалы начальной и конечной точек одинаковы.

Эквипотенциальная поверхность — это как раз поверхность, во всех точках которой потенциал один и тот же. Пока заряд движется по ней, разность потенциалов равна нулю, и работа поля равна нулю. Верен вариант 3.

То же самое можно увидеть через силу. Линии напряжённости перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям, поэтому сила, действующая на заряд, всё время перпендикулярна его перемещению, а такая сила работы не совершает: $A=Fs\cos 90^\circ=0$.

Вариант 1 — противоположный случай: вдоль линии напряжённости сила направлена по перемещению (или против него), и работа по модулю наибольшая. Вариант 2: у маленького заряда работа маленькая, но не нулевая. Вариант 4: переход из одной среды в другую сам по себе работу поля не обнуляет.

Ответ

3
Другие задания по теме «Электростатика» (8)