Question

Определите модуль напряженности однородного электростатического поля, линии напряжённости которого направлены вертикально, если шарик, масса и заряд которого m=10 мг и q=0,39 нкл соответственно, находится в этом поле в равновесии. (с решением )

Answer 1

Для решения данной задачи, нам понадобится знать формулу для модуля напряжённости электростатического поля:
E = k * (q / r^2),

где E - модуль напряжённости электростатического поля,
k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2),
q - заряд источника поля,
r - расстояние от заряда до точки, в которой мы хотим определить напряжённость.

В нашем случае, нам нужно определить модуль напряжённости электростатического поля при условии, что шарик находится в равновесии.

Для того, чтобы шарик находился в равновесии, соответствующая сила должна быть равна нулю. Сила, действующая на заряженное тело в электрическом поле, равна:
F = q * E,
где F - сила, действующая на заряженное тело.

Так же, нам известно, что сила, действующая на шарик, равна силе тяжести:
F = m * g,
где g - ускорение свободного падения (9,8 м/с^2).

Таким образом, мы можем приравнять эти две силы и решить уравнение относительно E:

q * E = m * g,
E = (m * g) / q,

Подставляя значения m = 10 мг (10 * 10^(-6) кг), q = 0,39 нкл (0,39 * 10^(-9) Кл) и g = 9,8 м/с^2 в формулу, получаем:

E = ((10 * 10^(-6)) * 9,8) / (0,39 * 10^(-9)) = 0,25 * 10^6 Н/Кл = 2,5 * 10^5 Н/Кл.

Таким образом, модуль напряжённости электростатического поля равен 2,5 * 10^5 Н/Кл.