Консультация № 179635
30.07.2010, 14:01
0.00 руб.
0 2 2
Здравствуйте,помогите:
Шарик, имеющий массу 0,4 г и заряд 4,9 нКл, подвешен на нити в поле плоского конденсатора, заряд которого 4,43 нКл и площадь пластин 50 см2. На какой угол от вертикали отклонится при этом нить с шариком?

Обсуждение

Неизвестный
30.07.2010, 14:58
общий
это ответ
Здравствуйте, max123!
tga=F/mg;
где F-сила Кулона;
F=2*q*E=2*q*Q/2*S*e;
2-потому что 2 пластины
откуда:
a=arctg(Q*q/S*e*m*g);
где e-диэлектрическая проницаемость вакуума.

4
давно
Посетитель
226425
1567
30.07.2010, 16:05
общий
это ответ
Здравствуйте, max123.
Дано:
m=0.4 г = 0,4*10-3 кг
q = 4.9 нКл = 4,9*10-9 Кл
Q = 4.43 нКл = 4,43*10-9 Кл
S = 50 см2 = 50*10-4 м2
[$945$] - ?
Решение:
Видимо, следует предположить, что пластины конденсатора вертикальны. Тогда, см. рис.

Т.к. шарик находится в расновесии, то
mg+F+T = 0
проецируем на оси
х: F - T*sin[$945$] = 0 (1)
y: -mg + T*cos [$945$] = 0 (2)
Из (1) и (2) получаем
F/mg = tg[$945$] (3)
Кулоновская сила
F = q*E (4),
где Е - напряженность электрического поля конденсатора. Выразим ее из известных формул электроемкости С конденсатора:
С=Q/U
и
C = e*e0*S/d
приравняв правые части и учитывая, что E=U/d (U - напряжение, d - расстояние между пластинами)
получаем
E=Q/(e*e0*S) (5),
где е =1 - диэлектрическая проницаемость вакуума (воздуха), e0 = 8.85*10-12 Ф/м - электрическая постоянная.
Подставляем (5) в (4), затем в (3) и из получившегося выражения окончательно
[$945$] = arctg (q*Q/(e*e0*S*m*g))
[$945$] = arctg 0.125 ~ 7[$186$]

Удачи
5
Спасибо огромное.
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа