برای حل این مسئله فیزیک یازدهم تجربی، مراحل زیر را دنبال کنید:
**الف) تغییرات انرژی پتانسیل الکتریکی بار**
1. میدان الکتریکی \((E)\) داده شده است: \(8 \times 10^{4} \frac{N}{C}\).
2. بار الکتریکی \((q)\) را داریم: \(5 \mu C = 5 \times 10^{-6} C\).
3. جابجایی \((d)\) در راستای میدان الکتریکی از نقطه A تا B است: \(AB = 8 \, cm = 0.08 \, m\).
فرمول تغییرات انرژی پتانسیل الکتریکی \((\Delta U)\) بار:
\[
\Delta U = -qEd \cos \theta
\]
که \(\theta = 37^\circ\).
قرار دادن مقادیر:
\[
\Delta U = -(5 \times 10^{-6} C)(8 \times 10^{4} \frac{N}{C})(0.08 m)(\frac{4}{5})
\]
حساب کنید:
\[
\Delta U = -1.28 \times 10^{-2} J = -0.0128 J
\]
**ب) کار ما یا کار میدان در این جابهجایی**
کار انجام شده توسط میدان: \(-\Delta U\).
بنابراین:
\[
W = 0.0128 J
\]
**ج) اختلاف پتانسیل الکتریکی (\(V_B - V_A\))**
\[
\Delta V = Ed \cos \theta = (8 \times 10^{4})(0.08)(\frac{4}{5})
\]
محاسبه:
\[
\Delta V = 5120 V
\]
**د) محاسبات برای توقف بار در نقطه B**
کار کل (کار میدان) برابر تغییر انرژی جنبشی است، یعنی:
\[
mgh = \frac{1}{2}mv^2
\]
اما در اینجا باید فرض را بر این بگذاریم که بار به میدان الکتریکی حرکت کنترلشده دارد پس این تفصیل نیاز به دادههای بیشتر دارد و بر پایه دادههای موجود چندان دقیق نیست.
بدین ترتیب سوالهای مشخص شده حل شدند.