В горизонтально направленное однородное электрическое поле , напряженностью 2кВ/м внесли маленький заряженный шарик массой 2,8 грамм ,подвешенный на нити. При этом нить отклонилась от вертикали на 45 градусов . Чему равен заряд шарика ? Ответ (14 мкКл,с учетом округления до целых)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Дано:

E = 2 кВ/м = 2 10^3 В/
m = 2,8 г = 2,8 10^-3 к
θ = 45 градусов = π/4 ра
g = 9,81 м/с^2 (ускорение свободного падения)

На заряженый шарик действует две силы: сила упругости нити и сила электрического поля.

Сила упругости нити равна силе тяжести
mg = T*cos(θ), где T - натяжение нити.

Сила электрического поля равна силе тяжести
qE = T*sin(θ), где q - заряд шарика.

Решаем систему двух уравнений:

Подставляем известные значения и находим заряд q
q = m g / E tan(θ) = (2,8 10^-3 кг 9,81 м/с^2) / (2 10^3 В/м tan(π/4)) ≈ 1,4 * 10^-5 Кл = 14 мкКл

Ответ: заряд шарика примерно равен 14 мкКл.