9.51. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью с линейной плотностью заряда τ = 0,2 мкКл/м. Какую скорость v пол.

9.60. Мыльный пузырь с зарядом q = 222 пКл находится в равновесии в поле плоского горизонтально расположенного конденсатора. Найти разность потенциалов U между пластинами конденсатора, если масса пузыря m = 0,01 г и расстояние между пластинами d = 5 см.
Решение:
Со стороны электрического поля на капельку действует сила Кулона:
Fк = q*E (1),
С другой стороны на капельку действует сила тяжести:
Fт = m*g (2).
Данные силы уравновешивают друг друга, т.е. Fк = Fт или
q*E = m*g (3).
Напряженность поля плоского конденсатора определяется выражением:
E = U/d (4).
Подставим формулу (4) в уравнение (3) и выразим из него U:
q*U/d = m*g
U = m*g*d/q = 22000В = 22кВ.
Ответ: U = 22кВ.

9.51. Электрическое поле образовано положительно заряженной бесконечно длинной нитью с линейной плотностью заряда τ = 0,2 мкКл/м. Какую скорость v получит электрон под действием поля, приблизившись к нити с расстояния r1 = l см до расстояния r2 = 0,5 см?

9.52. Около заряженной бесконечно протяженной плоскости находится точечный заряд q = 0,66 нКл. Заряд перемещается по линии напряженности поля на расстояние ∆r = 2 см; при этом совершается работа А =50 эрг. Найти поверхностную плотность заряда σ на плоскости.

9.53. Разность потенциалов между пластинами плоского конденсатора U = 90 В. Площадь каждой пластины S = 60 см2, ее заряд q = l нКл. На каком расстоянии d друг от друга находятся пластины?

9.54. Плоский конденсатор можно применить в качестве чувствительных микровесов. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе, расстояние между пластинами которого d = 3,84 мм, находится заряженная частица с зарядом q = 1,44*10-9 СГС. Для того чтобы частица находилась в равновесии, между пластинами конденсатора нужно было приложить разность потенциалов U = 40 В. Найти массу m частицы.

9.55. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе, расстояние между пластинами которого d = l см, находится заряженная капелька массой m = 5*10-11 г. В отсутствие электрического поля капелька вследствие сопротивления воздуха падает с некоторой постоянной скоростью. Если к пластинам конденсатора приложена разность потенциалов U = 600 В, то капелька падает вдвое медленнее. Найти заряду капельки.

9.56. Между двумя вертикальными пластинами на одинаковом расстоянии от них падает пылинка. Вследствие сопротивления воздуха пылинка падает с постоянной скоростью v1 = 2 см/с. Через какое время t поcле подачи на пластины разности потенциалов U = 3 кВ пылинка достигнет одной из пластин? Какое расстояние l по вертикали пылинка пролетит до попадания на пластину? Расстояние между пластинами d = 2 см, масса пылинки m = 2*10-9 г, ее заряд q = 6,5*10-17 Кл.

9.57. Между двумя вертикальными пластинами на одинаковом расстоянии от них падает пылинка. Пылинка падает с постоянной скоростью v1. Через какое время t поcле подачи на пластины разности потенциалов U = 3 кВ пылинка достигнет одной из пластин? Какое расстояние l по вертикали пылинка пролетит до попадания на пластину? Расстояние между пластинами d = 2 см, масса пылинки m = 2*10-9 г, ее заряд q = 6,5*10-17 Кл. Cила сопротивления воздуха отсутствует (вакуумный конденсатор).

9.58. В плоском горизонтально расположенном конденсаторе, расстояние между пластинами которого d = l см, находится заряженная капелька масла. В отсутствие электрического поля капелька падает с постоянной скоростью v1 = 0,11 мм/с. Если на пластины подать разность потенциалов U = 150 В, то капелька падает со скоростью v2 = 0,43 мм/с. Найти радиус r капельки и ее заряд q. Динамическая вязкость воздуха η = 1,82*10-5 Па*с; плотность масла больше плотности газа, в котором падает капелька, на ∆ρ = 0,9*103 кг/м3.

9.59. Между двумя вертикальными пластинами, находящимися на расстоянии d = 1 см друг от друга, на нити висит заряженный бузиновый шарик массой m = 0,1 г. После подачи на пластины разности потенциалов U = 1 кВ нить с шариком отклонилась на угол α = 10°. Найти заряд q шарика.

9.60. Мыльный пузырь с зарядом q = 222 пКл находится в равновесии в поле плоского горизонтально расположенного конденсатора. Найти разность потенциалов U между пластинами конденсатора, если масса пузыря m = 0,01 г и расстояние между пластинами d = 5 см.

Валентина Сергеевна Волькенштейн