Какова плотность зарядов на плоских горизонтальных пластинах, если частица массой 10 -15 кг и зарядом 4,8 · 10

Тема: Плотность зарядов на плоских горизонтальных пластинах

Пояснение: Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для равновесия электрических сил. В данном случае, учитывая, что частица находится в равновесии между пластинами, можно утверждать, что сила притяжения со стороны одной пластины равна силе притяжения со стороны другой пластины. Формула для силы притяжения между двумя точечными зарядами имеет вид:

F = k * |q1 * q2| / r^2,

где F - сила, q1 и q2 - заряды частиц, r - расстояние между зарядами, k - электростатическая постоянная.

Поскольку частица находится в равновесии между пластинами, эти силы скомпенсированы, и суммарная сила, действующая на частицу, равна нулю:

F1 + F2 = 0.

Таким образом, в нашем случае, с учетом зарядов пластин и заряда частицы, уравнение будет выглядеть так:

k * |q * ΔQ / (d/2)^2| - k * |q * ΔQ / (d/2)^2| = 0,

где q - заряд частицы, ΔQ - заряд пластин, d - расстояние между пластинами.

Зная значения зарядов и расстояния, можно выразить плотность зарядов на пластинах:

ρ = ΔQ / A,

где ρ - плотность зарядов, ΔQ - суммарный заряд на пластинах, A - площадь одной пластины.

Пример:
Дано:
Масса частицы (m) = 10^-15 кг
Заряд частицы (q) = 4.8 * 10^-19 Кл

Из предоставленной информации необходимо определить плотность зарядов на плоских горизонтальных пластинах, на которых находится частица в равновесии.

Совет:
При решении подобных задач всегда обратите внимание на применяемые формулы и величины, особенно их размерности. Тщательно проверьте все вычисления и используйте единицы измерения соответствующих величин.

Практика:
Если расстояние между пластинами составляет 5 мм, а площадь одной пластины равна 10 см^2, определите плотность зарядов на пластинах, если суммарный заряд пластин составляет -2 * 10^-8 Кл