пластины горизонтального плоского конденсатора расположены на расстоянии 4 см друг от друга. между пластинами помещена положительно заряженная пылинка с зарядом 10 мккл и массой 1…

Давайте разберёмся с задачей пошагово.

Дано:

• Расстояние между пластинами, \( d = 4\, \text{см} = 0,04\, \text{м} \)
• Заряд пылинки, \( q = 10\, \text{мкКл} = 10 \times 10^{-6}\, \text{Кл} = 10^{-5}\, \text{Кл} \)
• Масса пылинки, \( m = 1\, \text{г} = 0,001\, \text{кг} \)
• Ускорение свободного падения, \( g = 10\, \text{м/с}^2 \)
• НЕ дано напряжение, найдем его

Шаг 1: Определение сил, действующих на пылинку

Пылинка в равновесии внутри конденсатора:

• На пылинку действует электростатическая сила, направленная вниз или вверх, в зависимости от заряда и направления электрического поля.
• Также действует сила тяжести (вниз): \( F_{\text{тяж}} = mg \).

Если пылинка положительно заряжена, то электрополе внутри конденсатора создает силу, направленную вверх по полю (предположим, что так).

Для равновесия сумма сил равна нулю:

\[ F_{эл} = F_{тяж} \]

или:

\[ qE = mg \]

где \( E \) — напряженность поля внутри конденсатора.

Шаг 2: Расчет поля \( E \)

Из равенства сил:

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

Подставим числа:

\[ E = \frac{0,001\, \text{кг} \times 10\, \text{м/с}^2}{10^{-5}\, \text{Кл}} = \frac{0,01}{10^{-5}} = 0,01 \div 10^{-5} = 0,01 \times 10^{5} = 10^{3}\, \text{В/м} \]

Итак,

\[ E = 1000\, \text{В/м} \]

Шаг 3: Связь между напряжением и полем

В однородном электрическом поле:

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

где \( U \) — потенциал (напряжение) между пластинами.

Перепишем:

\[ U = E \times d \]

Подставим значения:

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

Ответ:

Напряжение на пластинах конденсатора равно 40 В.