Question

Пылинка массой 6 мг «зависла» в электрическом поле напряженностью 20 кН / Кл. Определите величину и знак электрического заряда пылинки.

Answer 1

Обозначим напряженность поля действующая на пылинку E,  сила F, заряд пылинки q, масса пылинки m и ускорение св. падения g.Известно, что F=E*q; F=m*g. Так как пылинка зависла в электрическом поле, то силы электрического поля и сила тяжести уравновешены, то есть E=F/q=m*g/q⇒q=m*g/E=9,8*6*10^(-6)/20000=2,94*10^(-9) Кл. Заряд пылинки - отрицательный, то есть образован электронами.

Ответ: 2,94 нКл, заряд отрицательный.

Answer 2

Для определения величины и знака электрического заряда пылинки воспользуемся формулой: F = qE, где F - сила, действующая на заряд q в электрическом поле с напряженностью E.

Из условия задачи известно, что пылинка "зависла" в электрическом поле напряженностью 20 кН/Кл. Также известно, что масса пылинки равна 6 мг.

Для начала переведем массу пылинки из миллиграммов в килограммы: 6 мг = 6 * 10^-6 кг.

Теперь используем второй закон Ньютона: F = ma, где F - сила, действующая на тело массой m, а - ускорение этого тела. В нашем случае сила F - сила тяжести, равная mg, где g - ускорение свободного падения, приблизительно равное 9,8 м/с^2.

F = 6 * 10^-6 кг * 9,8 м/с^2 = 5,88 * 10^-5 Н.

Теперь подставим полученное значение силы F и напряженность электрического поля E в формулу F = qE:

5,88 * 10^-5 Н = q * 20 * 10^3 Н/Кл,

откуда q = 5,88 * 10^-5 Н / (20 * 10^3 Н/Кл) = 2,94 * 10^-9 Кл.

Таким образом, величина электрического заряда пылинки составляет 2,94 * 10^-9 Кл. Знак заряда определить по условию задачи, но в данном случае, так как пылинка "зависла" в поле, можно сделать вывод, что она обладает отрицательным зарядом.