) Пластины горизонтального плоского конденсатора расположены на расстоянии 4 см друг от друга. Между пластинами помещена положительно заряженная пылинка с зарядом 10 мкКл и массой…

Давайте подробно разберем задачу и шаг за шагом найдём решение.

Дано:

• Расстояние между пластинами конденсатора: \( d = 4\,\text{см} = 0,04\,\text{м} \)
• Заряд пылинки: \( q = 10\,\text{мкКл} = 10 \times 10^{-6}\,\textКл = 10^{-5}\,\textКл \)
• масса пылинки: \( m = 1\,\text{г} = 1 \times 10^{-3}\,\г = 10^{-3}\,\кг \)
• Ускорение свободного падения: \( g = 10\,\text{м/с}^2 \)

Шаг 1: Что происходит с пылинкой?

Пылинка находится в равновесии внутри конденсатора, то есть при этом:

• на нее действует сила электрического поля \( \vec{E} \), направленная по вертикали (вверх или вниз, в зависимости от заряда и направления поля),
• и сила гравитации \( \vec{F}_g = m \vec{g} \) (направлена вниз).

Поскольку пылинка положительно заряжена и находится в равновесии, силы уравновешены:

\[ F_{эл} = F_g \]

где: \[ F_{эл} = qE \] \[ F_g = mg \]

Шаг 2: Определение напряжения на пластинах

Электрическое поле внутри однородного плоского конденсатора связано с напряжением \( U \) следующим образом:

\[ E = \frac{U}{d} \]

Тогда:

\[ qE = mg \] или \[ q \frac{U}{d} = mg \]

Отсюда выразим \( U \):

\[ U = \frac{mgd}{q} \]

Шаг 3: Подставим числа

\[ U = \frac{(10^{-3}\,\кг)(10\,\м/с^2)(0,04\,\м)}{10^{-5}\,\Кл} \]

Посчитаем числитель:

\[ 10^{-3} \times 10 \times 0,04 = (10^{-3} \times 10) \times 0,04 = 10^{-2} \times 0,04 = 4 \times 10^{-4} \]

Подставляем:

\[ U = \frac{4 \times 10^{-4}}{10^{-5}} = 4 \times 10^{-4} \div 10^{-5} \]

Деление:

\[ U = 4 \times 10^{-4 + 5} = 4 \times 10^{1} = 40\, \text{В} \]

Ответ:

\[ \boxed{ Напряжение на пластинах конденсатора равно **40 В**. } \]

Если есть еще вопросы или нужен более подробный разбор, скажите!