Условие задачи:

Шарик массой 1 г подвешен вблизи земли на невесомой и непроводящей нити в однородном электрическом поле напряженностью 1000 В/м. Определить минимальное значение силы натяжения нити, если заряд шарика равен 1 мкКл.

Задача №6.2.30 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(m=1\) г, \(E=1000\) В/м, \(q=1\) мкКл, \(T-?\)

Решение задачи:

Вы, скорее всего, уже заметили, что в условии не указано направление напряженности электрического поля. Но автор задачи просит определить минимальное значение силы натяжения нити, а она будет иметь место только тогда, когда электрическая сила, действующая со стороны поля, будет направлена вверх. А так как заряд шарика положителен, то и напряженность поля также должна быть направлена вверх.

Учитывая это, запишем первый закон Ньютона в проекции на ось \(y\) (смотрите схему):

\[mg — T — {F_{эл}} = 0\]

Электрическую силу \(F_{эл}\) можно определить по такой формуле:

\[{F_{эл}} = Eq\]

Тогда:

\[mg — T — Eq = 0\]

Откуда искомое минимальное значение силы натяжения нити \(T\) равно:

\[T = mg — Eq\]

Посчитаем ответ к задаче:

\[T = 0,001 \cdot 10 — 1000 \cdot 1 \cdot {10^{ — 6}} = 0,009\;Н\]

Ответ: 0,009 Н.

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

Смотрите также задачи:

6.2.29 Четыре одинаковых заряда 40 мкКл расположены в вершинах квадрата со стороной
6.2.31 На какой угол отклонится бузиновый шарик с зарядом 4,9 нКл и массой 0,40 г
6.2.32 В однородном электрическом поле напряженностью 1 МВ/м, направленном вверх