Question

Капля масла находится в однородном электрическом поле, на которую действует сила 2мкН. Нарпяженность электрического поля равна 0,3 Н/Кл. а) Определите заряд капли масла. б) Вычислите количество избыточных электронов в капле масла

Answer 1

Дано:

F = 2 мкН = 2·10⁻⁶ Н

E = 0,3 H/Кл

e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл - заряд электрона

_____________

q - ?

n - ?

1)

Заряд капли найдем из уравнения:

E = F / q

q = F / E

q = 2·10⁻⁶ / 0,3 ≈ 6,67·10⁻⁶ Кл

2)

Количество избыточных электронов:

n = q / e = 6,67·10⁻⁶ / 1,6·10⁻¹⁹ ≈ 4,2·10¹³ электронов

Answer 2

Для решения задачи необходимо использовать закон Кулона, согласно которому сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна произведению зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для вычисления силы звучит следующим образом:

F = k * q1 * q2 / r^2,

где F - сила взаимодействия, q1 и q2 - заряды, r - расстояние между зарядами, k - постоянная Кулона, которая равна 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2.

Так как мы знаем, что на каплю масла действует сила 2 мкН, то мы можем выразить заряд капли масла из этого уравнения:

F = k * q1 * q2 / r^2 => q1 = F * r^2 / (k * q2)

где r = 0, так как капля находится в однородном электрическом поле, а следовательно, сила действия на нее не зависит от расстояния.

a) Определим заряд капли масла:

q1 = F * r^2 / (k * q2) = 2 * 10^-6 * 0 / (9 * 10^9 * 1) = 0 Кл

Ответ: заряд капли масла равен нулю.

b) Количество избыточных электронов в капле масла равно абсолютной величине заряда капли, поэтому в данном случае количество избыточных электронов также равно нулю.

Ответ: количество избыточных электронов в капле масла равно нулю.