Шарик массой 4,5 г, подвешенный на нити, находится в однородном горизонтальном электростатическом поле напряженностью 100 . При этом нить образует с вертикалью угол . Определите заряд шарика.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала определим силу электростатического поля, которая действует на шарик:

F = qE

где F - сила, действующая на шарик, q - заряд шарика, E - напряженность электростатического поля.

Силу, действующую по вертикали, можно записать как:

F_vert = F*sinθ

Где θ - угол между нитью и вертикалью.

Также на шарик действует сила тяжести:

F_grav = m*g

где m - масса шарика, g - ускорение свободного падения.

Из условия равновесия сил на шарике имеем:

F_vert = F_grav

qEsinθ = mg

Теперь можем выразить заряд шарика:

q = (mg) / (Esinθ)

q = (0.0045 кг 9.8 м/с^2) / (100 Н/Кл sinθ)

q = 0.000441 / sinθ Кл

Таким образом, заряд шарика составляет 0.000441 / sinθ Кл.