Какова масса частицы с зарядом 1 нКл, которая "висит" в электрическом поле конденсатора с напряженностью 2000 В/м, если ускорение свободного падения составляет 10 м/с²? Ответ представьте в миллиграммах.

Физика 11 класс Электрические поля и силы масса частицы заряд 1 нКл электрическое поле конденсатор напряженность 2000 В/м ускорение свободного падения 10 м/с² миллиграммы Новый

Чтобы найти массу частицы с зарядом 1 нКл, которая "висит" в электрическом поле, необходимо использовать закон равновесия сил. В данном случае на частицу действуют две силы: сила тяжести и электрическая сила.

Шаг 1: Определим силу тяжести

Сила тяжести (Fт) определяется по формуле:

Fт = m * g

где:

• m - масса частицы (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (10 м/с²).

Шаг 2: Определим электрическую силу

Электрическая сила (Fэл) действующая на заряд в электрическом поле, рассчитывается по формуле:

Fэл = Q * E

где:

• Q - заряд частицы (1 нКл = 1 * 10^-9 Кл),
• E - напряженность электрического поля (2000 В/м).

Шаг 3: Установим равновесие сил

В состоянии равновесия сила тяжести равна электрической силе:

Fт = Fэл

Подставим формулы:

m * g = Q * E

Шаг 4: Найдем массу частицы

Теперь можем выразить массу (m):

m = (Q * E) / g

Шаг 5: Подставим известные значения

Подставим значения в формулу:

• Q = 1 * 10^-9 Кл,
• E = 2000 В/м,
• g = 10 м/с².

m = (1 * 10^-9 * 2000) / 10

m = (2 * 10^-6) / 10

m = 2 * 10^-7 кг.

Шаг 6: Переведем массу в миллиграммы

Чтобы перевести массу в миллиграммы, умножим на 1000:

m = 2 * 10^-7 кг * 1000 = 2 * 10^-4 г = 0.2 мг.

Ответ: Масса частицы составляет 0.2 миллиграмма.