Напишите, какая напряженность поля Е равна, если дробинка массой т = 8 мг, несущая положительный заряд q = 8 мкКл

Molniya

65

Чтобы решить данную задачу, мы можем использовать закон Кулона и закон сохранения энергии.

Первым шагом найдем силу, действующую на дробинку. Сила, действующая на заряженную частицу в электрическом поле, равна умножению напряженности поля на величину заряда частицы:

$$F=Eq$$

где F - сила, E - напряженность поля, q - заряд частицы.

Следующим шагом найдем работу, совершаемую внешней силой при перемещении заряженной частицы от верхней пластины к нижней. Работа, совершаемая силой в электрическом поле, равна произведению силы на расстояние:

$$W=F\cdot d$$

где W - работа, F - сила, d - расстояние.

Так как работа совершается за счет изменения потенциальной энергии, то работа также равна изменению потенциальной энергии:

$$W=\mathrm{\Delta }U$$

Потенциальная энергия на нижней пластине равна нулю. На верхней пластине потенциальная энергия равна произведению заряда на разность потенциалов:

$$U=qV$$

где U - потенциальная энергия, q - заряд частицы, V - разность потенциалов.

Теперь мы можем установить равенство:

$$qV=F\cdot d$$

Разделив обе части уравнения на q, получим:

$$V=\frac{F\cdot d}{q}$$

Подставим значение силы и заряда:

$$V=\frac{Eq\cdot d}{q}$$

q сократится, и мы получим:

$$V=Ed$$

Так как напряженность поля равна разности потенциалов, деленной на расстояние, то:

$$E=\frac{V}{d}$$

Подставим известные значения:

$$E=\frac{V}{d}=\frac{4\text{кВ}}{0,04\text{м}}=100\text{кВ/м}$$

Ответ: a. 500 В/м.