Какова напряженность электрического поля, если при внесении шарика с зарядом 5*10^-7 Кл и массой 0,4 г, подвешенного

Содержание вопроса: Напряженность электрического поля

Инструкция:
Напряженность электрического поля обозначается буквой E и определяется как отношение силы, действующей на положительный заряд, к величине заряда:

E = F/q,

где E - напряженность электрического поля, F - сила, q - величина заряда.

Для решения данной задачи необходимо найти силу F, действующую на шарик, а затем подставить полученные значения в формулу для напряженности электрического поля.

Для определения силы F воспользуемся вторым законом Ньютона, согласно которому сила равна произведению массы тела на ускорение:

F = m * g,

где F - сила, m - масса тела, g - ускорение свободного падения (приближенно равно 9,8 м/с²).

Далее, необходимо определить горизонтальную составляющую силы, действующую на шарик. Поскольку силовые линии электрического поля горизонтальны, вертикальная составляющая силы равна нулю. Горизонтальная составляющая силы равна F*cos(45°).

Подставим найденную силу в формулу для напряженности электрического поля:

E = (F*cos(45°)) / q.

Доп. материал:
Задача: Какова напряженность электрического поля, если при внесении шарика с зарядом 5*10^-7 Кл и массой 0,4 г, подвешенного на изолирующей нити, в однородное электрическое поле, силовые линии которого горизонтальны, нить образовала с вертикалью угол 45 градусов?

Решение:
Сначала найдем силу F, действующую на шарик:
F = m * g
F = 0,4 г * 9,8 м/с² = 3,92 * 10^-3 Н.

Затем найдём горизонтальную составляющую силы:
F_h = F * cos(45°),
F_h = 3,92 * 10^-3 Н * cos(45°) = 2,76 * 10^-3 Н.

Напряженность электрического поля будет равна:
E = F_h / q,
E = (2,76 * 10^-3 Н) / (5 * 10^-7 Кл) = 5,52 * 10^3 Н/Кл.

Совет:
Чтобы лучше понять данную тему, полезно изучить основы электростатики, включая законы Кулона и принцип суперпозиции полей.

Упражнение:
Подсчитайте напряженность электрического поля, если заряд шарика составляет 2*10^-6 Кл, а его масса равна 0,6 г. Положение нити шарика относительно горизонтальной плоскости задано углом 30 градусов.