Заряженная пылинка движется вертикально между двумя одинаковыми горизонтальными пластинами размером 5*5 см, расположенными напротив друг друга на расстоянии 0,5 см, разность потенциалов между которыми 300 В. Её кинетическая энергия при перемещении от одной пластины до другой изменяется на 1,5 мкДж. Чему равен заряд пылинки? Силу тяжести не учитывайте. ответ должен быть: 5 нКл.Напишите дано и решение
Найдем работу сил электрического поля при перемещении пылинки: ΔК = A = qEd, где E - напряженность электрического поля между пластинами, d - расстояние между пластинами.
Дано: S = 55 см^2 = 25 см^2 = 2510^-4 м^2, d = 0,5 см = 0,510^-2 м, ΔU = 300 В, ΔК = 1,5 мкДж = 1,510^-6 Дж
Решение:
Найдем разность потенциальных энергий:
ΔU = qΔV,
где q - заряд пылинки.
Найдем работу сил электрического поля при перемещении пылинки:
ΔК = A = qEd,
где E - напряженность электрического поля между пластинами, d - расстояние между пластинами.
Найдем напряженность электрического поля:
E = ΔU/d = 300/0,5*10^-2 = 6000 В/м,
Подставим E в уравнение для работы сил электрического поля:
q60000,510^-2 = 1,510^-6,
q300 = 1,510^-6,
q = 1,510^-6 / 300 = 510^-9 Кл = 5 нКл.
Ответ: Заряд пылинки равен 5 нКл.