задачка по электростатике

Автор
Сообщение
Aden
#1323 2010-02-26 00:11 GMT

Точечный заряд q создает электрическое поле, в котором по замкнутой траектории перемещают заряд +q1. Работа электрического поля при этом перемещении отрицательна участке траектории. Рисунок в виде квадрата в вершинах которого находятся цифры 1,2,3,4. Даны варианты ответов: 1)1-2, 2)2-3, 3)3-4, 4) 4-1, 5) одинакова по всем траекториям. Я ответил, что правильный ответ - это ответ 5. Почему это не верный ответ?

iskander
#1325 2010-02-26 10:10 GMT

Эту задачу вы уже рассматривали

Пусть в центре квадрата с вершинами 1, 2, 3, 4 помещен заряд Q и мы перемещаем пробный заряд +q из вершины 1 в вершину 2, потом в 3 и в 4 и снова в 1.

Заметим, что напряженности в вершинах квадрата по величине одинаковы и разные только по направлению и направлены по диагоналям квадрата (например наружу если заряд в центре тоже положительный). Нарисуем проекции векторов напряженности в вершинах 1 и 2 на линию, соединяющую вершины 1 и 2. Заряд двигаясь из вершины 1 движется против проекции вектора напряженности в 1, после прохождения середины отрезка 12 будет двигаться по проекции вектора напряженности в точке 2 и, таким образом работа на участке 12 равна нулю (а не только по замкнутому контуру).

Нагляднее работать здесь с потенциалами. Потенциалы в точках 1, 2, 3, и 4 одинаковые, а A12 = Q*(φ1 - φ2) = 0 и так на всех участках 23, 34, 41.

На каждой из половинок сторон квадрата работа будет отрицательной и на других половинках положительной и нулевой в целом на каждой из сторон и на квадрате в целом.