) 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 решим задачу по шагам, подробно объясняя каждый этап.

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, \( m = 1\, \text{г} = 0,001\, \text{кг} \)
• Ускорение свободного падения, \( g = 10\, \text{м/с}^2 \)
• Пылинка находится в равновесии внутри поля.

Шаг 1. Определение сил, действующих на пылинку

Пылинку в электрическом поле помещают так, что она находится в равновесии под действием двух сил:

• Электрической силы \( F_e \)
• Силы тяжести \( F_g \)

Рассмотрим:

\[ F_e = qE \]

Где \( E \) — напряжённость электрического поля внутри конденсатора.

Величина силы тяжести:

\[ F_g = mg \]

Шаг 2. Условие равновесия

Поскольку пылинка стабильна на месте, сила тяжести уравновешена электрической силой:

\[ qE = mg \]

откуда

\[ E = \frac{mg}{q} \]

Подставим числовые значения:

\[ E = \frac{0,001\, \text{кг} \times 10\, \text{м/с}^2}{10^{-5}\, \textКл} \]

\[ E = \frac{0,01\, \text{Н}}{10^{-5}\, \textКл} \]

\[ E = 1000\, \text{в/м} \]

Шаг 3. Вычисление напряжения на пластинах

В однородном поле напряжённость связано с напряжением \( U \) следующим образом:

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

Отсюда

\[ U = E \times d \]

Подставим значение \( E = 1000\, \text{в/м} \) и \( d = 0,04\, \textм} \):

\[ U = 1000\, \text{в/м} \times 0,04\, \textм} = 40\, \textВ \]

Ответ:

Напряжение на пластинах конденсатора равно 40 В.

Если есть дополнительные вопросы или нужна более подробная проработка, обращайтесь!