Контрольная работа № 2. 2.2.1. К бесконечной равномерно заряженной вертикальной плоскости подвешен на нити одноимённо заряженный шарик массой 50 мг и зарядом 10 -10 Кл. Сила натяжения нити, на которой висит шарик 7·10-4 Н. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.
2.2.2. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе заряженная капелька ртути находится в равновесии. Расстояние между обкладками конденсатора равно 1 см, разность потенциалов 600 В. Заряд капли равен 8·10-19 Кл. Определить радиус капли. я сдох пока искал ответы на это вот
2.2.1. Сначала найдем силу притяжения к заряженной плоскости: F = mg = 50 мг 9.81 м/c^2 = 0.49 мН. Сила притяжения к плоскости равна силе электрического поля шарика: F = qE, где q - заряд шарика, E - напряженность электрического поля на поверхности плоскости. E = F/q = 0.49 мН / 10^-10 Кл = 4.9 10^6 Н/Кл. Поверхностная плотность заряда на плоскости равна модулю напряженности электрического поля: sigma = E = 4.9 * 10^6 Н/Кл.
2.2.2. Сила Кулона, действующая на заряженную капельку в электрическом поле конденсатора, равна силе тяжести: F = mg, где m - масса капельки, g - ускорение свободного падения. С другой стороны, сила Кулона равна электрическому полю конденсатора, домноженному на заряд капельки: F = qE, где q - заряд капельки, E - напряженность электрического поля в конденсаторе. Из условия равновесия: mg = qE, а также E = U/d, где U - разность потенциалов на обкладках конденсатора, d - расстояние между обкладками. Таким образом: qU/d = mg, q = mgd/U. Подставляем известные значения и находим заряд капельки q. Затем, радиус капельки можно найти по формуле для заряженной капли ртути: r = sqrt(2q/(g * rho)), где rho - плотность ртути.
2.2.1. Сначала найдем силу притяжения к заряженной плоскости:
F = mg = 50 мг 9.81 м/c^2 = 0.49 мН.
Сила притяжения к плоскости равна силе электрического поля шарика:
F = qE, где q - заряд шарика, E - напряженность электрического поля на поверхности плоскости.
E = F/q = 0.49 мН / 10^-10 Кл = 4.9 10^6 Н/Кл.
Поверхностная плотность заряда на плоскости равна модулю напряженности электрического поля:
sigma = E = 4.9 * 10^6 Н/Кл.
2.2.2. Сила Кулона, действующая на заряженную капельку в электрическом поле конденсатора, равна силе тяжести:
F = mg,
где m - масса капельки, g - ускорение свободного падения.
С другой стороны, сила Кулона равна электрическому полю конденсатора, домноженному на заряд капельки:
F = qE,
где q - заряд капельки, E - напряженность электрического поля в конденсаторе.
Из условия равновесия:
mg = qE,
а также E = U/d, где U - разность потенциалов на обкладках конденсатора, d - расстояние между обкладками.
Таким образом:
qU/d = mg,
q = mgd/U.
Подставляем известные значения и находим заряд капельки q.
Затем, радиус капельки можно найти по формуле для заряженной капли ртути:
r = sqrt(2q/(g * rho)),
где rho - плотность ртути.