Между двумя горизонтальными разноимённо заряженными пластинами конденсатора находится капелька масла массой 10⁻⁴ г, заряд которой 10⁻¹⁴ Кл. Разность потенциалов между пластинами 240 В, а расстояние между ними 2,5 см. Найдите время, в течение которого капелька достигнет пластины, если вначале она находилась на равном расстоянии между ними.

Дано:

• масса капельки:

  $$m=10^{-4}\text{ г}=10^{-7}\text{ кг}$$

• заряд капельки:

  $$q=10^{-14}\text{ Кл}$$

• разность потенциалов между пластинами:

  $$U=240\text{ В}$$

• расстояние между пластинами:

  $$d=2{,}5\text{ см}=0{,}025\text{ м}$$

Капелька находится посередине, значит до ближайшей пластины ей нужно пройти:

Напряжённость электрического поля между пластинами:

Сила, действующая на заряженную капельку со стороны поля:

Ускорение капельки под действием электрической силы:

Капелька начинает двигаться из состояния покоя, поэтому используем формулу равноускоренного движения:

Отсюда:

Подставляем значения:

Следовательно, капелька достигнет пластины примерно через $5{,}1$ секунды.

(В этой задаче учитывается только действие электрического поля; влияние силы тяжести обычно не рассматривается.)

0 0 Пожаловаться