2018-10-13
Сколько электронов содержит заряд пылинки массой $10^{ -11} г$, если она удерживается между двумя горизонтальными параллельными пластинами, заряженными до разности потенциалов 76,5 в? Расстояние между пластинами 5 мм. С каким ускорением будет двигаться пылинка, если она лишится 20 электронов?
Решение:
Вес пылинки уравновешивается силой, действующей со стороны электрического поля: $P = F$, но $P = mg$, a $F = qE = q \frac{U}{d}$ где $m$ - масса пылинки, $q$ - ее заряд, $U$ - напряжение между пластинами, $d$ - расстояние между ними. Отсюда $q = \frac{mgd}{U}$, а число электронов, содержащихся в данном заряде,
$N = \frac{q}{e} = \frac{mgd}{Ue}; N = 40$.
Если пылинка потеряет 20 электронов, то ее заряд уменьшится в два раза. Сила, действующая со стороны электрического поля, станет равной $\frac{P}{2}$. Ускорение, с которым начнет двигаться пылинка, будет $a = \frac{P - \frac{P}{2} }{m} = \frac{mg}{2m} = \frac{g}{2}; a = 4,9 м/с^{2}$.