Шарик массой 0,4 г и зарядом 0,5·10^-6 Кл подвешен на нити в однородном электрическом поле, силовые линии которого горизонтальны. На какой угол от вертикали отклонится нить, если напряжённость поля равна 8000 Н/Кл?
Адекватное решение.

На шарик действуют две силы: сила тяжести вниз и электрическая сила горизонтально.

Дано:
\( m = 0{,}4 \text{ г} = 0{,}0004 \text{ кг} \)
\( q = 0{,}5 \cdot 10^{-6} \text{ Кл} \)
\( E = 8000 \text{ Н/Кл} \)

Электрическая сила:

\[ F_{э} = qE \]

\[ F_{э} = 0{,}5 \cdot 10^{-6} \cdot 8000 = 0{,}004 \text{ Н} \]

Сила тяжести:

\[ F_{т} = mg \]

Если взять \( g \approx 10 \text{ Н/кг} \), то:

\[ F_{т} = 0{,}0004 \cdot 10 = 0{,}004 \text{ Н} \]

Нить отклонится так, что:

\[ \tan \alpha = \frac{F_{э}}{F_{т}} \]

\[ \tan \alpha = \frac{0{,}004}{0{,}004} = 1 \]

Значит:

\[ \alpha = 45^\circ \]

Ответ: нить отклонится от вертикали примерно на \( 45^\circ \). Если брать \( g = 9{,}8 \text{ Н/кг} \), получится около \( 46^\circ \).

0 0 Пожаловаться