Около заряженной бесконечной плоскости на нити подвешен одноименно заря-женный шарик массой m = 4×10-5 кг и... Около заряженной бесконечной плоскости на нити подвешен одноименно заря-женный шарик массой m = 4×10-5 кг и зарядом q = 6,67×10-10 Кл. Натяжение нити равно 4,9×10—4 Н. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.
Около заряженной бесконечной плоскости на нити подвешен одноименно заря-женный шарик массой m = 4×10-5 кг и... Около заряженной бесконечной плоскости на нити подвешен одноименно заря-женный шарик массой m = 4×10-5 кг и зарядом q = 6,67×10-10 Кл. Натяжение нити равно 4,9×10—4 Н. Найти поверхностную плотность заряда на плоскости.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для нахождения поверхностной плотности заряда на плоскости воспользуемся равновесием сил.
На шарик действуют сила тяжести mg и сила кулона F = kq^2/r^2, где k - постоянная Кулона, r - расстояние между шариком и плоскостью.
Поскольку шарик находится в равновесии, сумма всех сил, действующих на него, равна нулю:
mg = kq^2/r^2.
Выразим r:
r = sqrt(kq^2/(mg)).
Теперь найдем поле E, создаваемое плоскостью, на которое действует шарик:
E = F/q = k*q/r^2.
Из условия задачи натяжение нити равно весу шарика:
T = m*g.
Также, натяжение нити можно выразить через поле E:
T = q*E.
Сравнивая два выражения для T, получаем:
mg = qk*q/r^2.
Тогда:
r = sqrt(kq^2/mg).
Подставляем r в формулу для E:
E = kq/(kq^2/mg) = mg/q.
Теперь найдем поверхностную плотность заряда на плоскости:
σ = E/2ε0, где ε0 - диэлектрическая проницаемость вакуума.
σ = mg/(2qε0) = 4.9×10^(-4)/(26.67×10^(-10)*8.85×10^(-12)) = 39.77 Кл/м^2.
Итак, поверхностная плотность заряда на плоскости составляет 39.77 Кл/м^2.