Question

Сколько электронов содержит заряд пылинки массой 2,4*10^-8 г,если при помещении ее в электрическое поле плоского конденсатора,к которому приложена разность потенциалов 3000В,вес пылинки уравновешивается силой поля,действующий на его заряд? Расстояние между пластинами конденсатора 2см,а заряд электрона 1,6*10^-19Кл

Answer 1

В конденсаторе находится однородное эл. поле напряженностью:

E = U/d

Пусть q - заряд пылинки, е - заряд электрона, N - искомое кол-во электронов.

q = Ne

Сила эл. поля, действующая на электрон уравновешивает силу тяжести:

qE = mg, или:

NeU/d = mg

Отсюда выражаем N:

N = mgd/(eU) = 2,4*10⁻¹¹*10*2*10⁻²/(1,6*10⁻¹⁹*3*10³)= 10⁴

Ответ: 10 000  (или 10⁴) электронов.

Answer 2

Для данной задачи нам необходимо найти количество электронов, содержащихся в пылинке, зная ее массу и разность потенциалов на конденсаторе.

Сначала найдем силу поля, действующую на заряд пылинки. Для этого воспользуемся формулой для силы электрического поля: F = q * E, где F - сила, dействующая на заряд (в нашем случае сила тяжести, уравновешенная силой поля), q - заряд пылинки, E - напряженность электрического поля.

Так как сила тяжести уравновешивается силой электрического поля, можно записать: m * g = q * E, где m - масса пылинки, g - ускорение свободного падения.

Известно, что вес пылинки равен силе тяжести: m * g = m * a, где a - ускорение падения.

Таким образом, ускорение падения и сила поля равны: a = g, E = g.

Теперь найдем напряженность электрического поля: E = U / d, где U - разность потенциалов на конденсаторе, d - расстояние между пластинами.

Подставляя значения, получаем: g = U / d.

Выразим заряд пылинки: q = m * g / E = m * g * d / U.

Теперь найдем количество электронов, содержащихся в пылинке. Заряд электрона равен: e = 1.6 * 10^-19 Кл.

Количество электронов может быть найдено по формуле: n = q / e.

Подставляем значения и находим итоговый результат.