Каково расстояние между пластинами воздушного конденсатора, если горизонтально расположенная дробинка с массой
Каково расстояние между пластинами воздушного конденсатора, если горизонтально расположенная дробинка с массой 1мг и несущая положительный заряд 8мкКЛ падает с верхней пластины? Известно, что напряженность электрического поля внутри конденсатора равна 400В/м, а скорость дробинки при подлете к нижней пластине равна 16м/с.
04.12.2023 02:00
Пояснение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать следующие физические формулы:
1. Закон сохранения энергии: ΔEпот = ΔEкин,
где ΔEпот - изменение потенциальной энергии заряда, ΔEкин - изменение кинетической энергии заряда.
2. Потенциальная энергия заряда: Eпот = qV,
где Eпот - потенциальная энергия заряда, q - заряд, V - напряжение.
3. Кинетическая энергия заряда: Eкин = (mv²)/2,
где Eкин - кинетическая энергия заряда, m - масса заряда, v - скорость.
Используя эти формулы, мы можем найти расстояние между пластинами конденсатора.
Демонстрация:
Масса дробинки - 1 мг = 1 * 10^-6 кг,
Заряд дробинки - 8 мкКл = 8 * 10^-8 Кл,
Напряженность электрического поля - 400 В/м,
Скорость дробинки - 16 м/с.
Используем формулы:
1) ΔEпот = ΔEкин,
2) Eпот = qV,
3) Eкин = (mv²)/2.
1) ΔEпот = Eпот - Eпот0,
ΔEкин = Eкин - Eкин0,
где Eпот0 и Eкин0 равны 0 на верхней пластине.
2) ΔEпот = qV,
ΔEкин = (mv²)/2.
3) ΔEпот = ΔEкин,
qV = (mv²)/2.
Используя данные из условия задачи, подставляем значения для m, q и V в уравнение:
8 * 10^-8 Кл * 400 В/м = (1 * 10^-6 кг * (16 м/с)²)/2.
Решив это уравнение, получаем расстояние между пластинами конденсатора.
Совет:
Для лучшего понимания темы, рекомендуется внимательно изучить основные физические законы и формулы, связанные с электрическими полями, потенциальной энергией и кинетической энергией.
Упражнение:
Найдите расстояние между пластинами воздушного конденсатора, если масса дробинки равна 2 мг, заряд дробинки равен 10 мкКл, напряжение равно 500 В, а скорость дробинки при подлете к нижней пластине равна 20 м/с.