Question

Капля массой m=1,5 г находится в равновесии между обкладками горизонтально расположенного плоского конденсатора, заряженного до напряжения U=500 В.Определите расстояние между обкладками,если заряд капли q=0,15 мкКл.

Answer 1

Дано U=500 В    m=1,5*10^-3 г     q=0,15*10^-6 Кл    d- ?

капяля находится в равновесии если

m*g=E*q     E=U/d

m*g=U*q/d

d=U*q/m*g=500*0,15*10^-6/1,5*10^-3*10=5*15*10^-3/15=5*10^-3 м

ответ d=5 мм

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Кулона и уравновешенную силу.

Закон Кулона

Закон Кулона описывает силу притяжения или отталкивания между двумя заряженными частицами. Формула для силы между двумя точечными зарядами выглядит следующим образом:

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

где: - F - сила между зарядами, - k - постоянная Кулона, равная приблизительно 9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2, - q1 и q2 - величины зарядов, - r - расстояние между зарядами.

Уравновешенная сила

В данной задаче, мы знаем, что капля массой m находится в равновесии между обкладками конденсатора. Это означает, что сила притяжения между каплей и одной из обкладок равна силе отталкивания между каплей и другой обкладкой. Таким образом, мы можем записать следующее уравнение:

F_притяжения = F_отталкивания

где: - F_притяжения - сила притяжения между каплей и одной из обкладок, - F_отталкивания - сила отталкивания между каплей и другой обкладкой.

Расстояние между обкладками

Мы можем использовать формулу для силы, чтобы выразить расстояние между обкладками:

r = sqrt((k * |q1| * |q2|) / F)

где: - r - расстояние между обкладками, - k - постоянная Кулона, - q1 и q2 - величины зарядов, - F - сила между каплей и обкладками.

Решение задачи

Итак, у нас есть масса капли m = 1,5 г, заряд капли q = 0,15 мкКл и напряжение между обкладками U = 500 В.

Для начала, нам нужно выразить величины зарядов q1 и q2 через массу и напряжение конденсатора. Для этого мы можем использовать следующие формулы:

q1 = C * U q2 = -C * U

где: - C - емкость конденсатора.

Теперь мы можем выразить расстояние между обкладками r:

r = sqrt((k * |q1| * |q2|) / F) r = sqrt((k * |C * U| * |(-C * U)|) / F)

Таким образом, чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать емкость конденсатора C и применить вышеприведенные формулы для расчета расстояния между обкладками r.