Question

Порошинка масою 6 мг «зависла» в електричному полі напруженістю 20 кН/Кл. Визначте величину і знак електричного заряду порошинки.

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

Розрахунок електричного заряду порошинки

Для визначення величини та знаку електричного заряду порошинки, якій "зависла" в електричному полі напруженістю 20 кН/Кл, можна скористатися формулою для обчислення електричного заряду в електричному полі.

Згідно з формулою, електричний заряд (Q) порошинки можна визначити за допомогою формули: \[ Q = F/E \] де: - Q - електричний заряд, - F - сила, що діє на заряд, - E - напруженість електричного поля.

У випадку, коли порошинка "зависла" в електричному полі, сила, що діє на заряд, буде рівна силі тяжіння, оскільки порошинка перебуває в стані рівноваги. Таким чином, формула для обчислення електричного заряду може бути переписана у вигляді: \[ Q = mg/E \] де: - m - маса порошинки, - g - прискорення вільного падіння, - E - напруженість електричного поля.

Розрахунок заряду

За наданими умовами, маса порошинки (m) дорівнює 6 мг, а напруженість електричного поля (E) становить 20 кН/Кл (20 * 10^3 Н/Кл).

Підставивши ці значення до формули, отримаємо: \[ Q = (6 * 10^{-6} кг) * (9.8 м/c^2) / (20 * 10^3 Н/Кл) \]

Розрахунок: \[ Q = (6 * 10^{-6}) * (9.8) / (20 * 10^3) \] \[ Q ≈ 2.94 * 10^{-9} Кл \]

Висновок

Таким чином, величина електричного заряду порошинки становить близько 2.94 * 10^-9 Кл. Знак заряду можна визначити за допомогою правила взаємодії зарядів: якщо порошинка "зависла" в електричному полі, то знак її заряду буде протилежним до знаку поля, в якому вона знаходиться.