Условие задачи:

Между горизонтальными пластинами заряженного конденсатора, напряженность электрического поля которого 50 В/м, находится в равновесии пылинка, имеющая заряд 20 нКл. Какова её масса?

Задача №6.2.39 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(E=50\) В/м, \(q=20\) нКл, \(m-?\)

Решение задачи:

Пылинка находится в равновесии под действием двух сил: силы тяжести \(mg\) и силы \(F_{эл}\), действующей на пылинку со стороны электрического поля (смотрите схему). Так как последняя должна быть направлена наверх (точнее против силы тяжести), то и вектор напряженности поля \(\overrightarrow E\) также будет направлен наверх, поскольку заряд пылинки \(q\) — положительный.

Запишем первый закон Ньютона в проекции на ось \(y\):

\[mg = {F_{эл}}\]

Силу \(F_{эл}\) можно найти по следующей формуле:

\[{F_{эл}} = Eq\]

Тогда:

\[mg = Eq\]

Откуда искомая масса пылинки \(m\) равна:

\[m = \frac{{Eq}}{g}\]

Произведём расчёт численного ответа:

\[m = \frac{{50 \cdot 20 \cdot {{10}^{ — 9}}}}{{10}} = {10^{ — 7}}\;кг = 0,1\;мг\]

Ответ: 0,1 мг.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

6.2.38 Напряженность электрического поля вблизи земли перед разрядом молнии
6.2.40 Свинцовый шарик радиусом 0,5 см помещён в глицерин. Определить заряд шарика
6.2.41 Капля массой 10^(-10) г, на которой находится заряд, равный 10 зарядам электрона