Заряженная пылинка движется вертикально между двумя одинаковыми горизонтальными пластинами размером 5*5 см, расположенными напротив друг друга на расстоянии 0,5 см, разность потенциалов между которыми 300 В. Её кинетическая энергия при перемещении от одной пластины до другой изменяется на 1,5 мкДж. Чему равен заряд пылинки? Силу тяжести не учитывайте.
ответ должен быть: 5 нКл.Напишите дано и решение

Дано:

• Размер пластин: $5 \times 5 \, \text{см}$ (не используется в расчёте, поскольку важен только зазор между пластинами и разность потенциалов).
• Расстояние между пластинами: $d = 0,5 \, \text{см} = 0,005 \, \text{м}$.
• Разность потенциалов между пластинами: $U = 300 \, \text{В}$.
• Изменение кинетической энергии пылинки: $\Delta E_k = 1,5 \, \mu\text{Дж} = 1,5 \times 10^{-6} \, \text{Дж}$.
• Силу тяжести можно не учитывать.

Решение:

Задача сводится к нахождению заряда пылинки, используя работу, которую выполняет электрическое поле, а также изменение кинетической энергии пылинки.

1. Работа электрического поля: Работа, совершённая электрическим полем, равна изменению кинетической энергии пылинки. Эта работа может быть выражена через заряд $q$ и разность потенциалов $U$: $$A = qU$$ По условию задачи, работа равна изменению кинетической энергии: $$A = \Delta E_k = 1,5 \times 10^{-6} \, \text{Дж}$$ Следовательно, из этого уравнения можно выразить заряд $q$: $$q = \frac{\Delta E_k}{U} = \frac{1,5 \times 10^{-6}}{300} = 5 \times 10^{-9} \, \text{Кл} = 5 \, \text{нКл}$$

Ответ: Заряд пылинки равен $5 \, \text{нКл}$.