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 подробно решим задачу по шагам.

Дано:

• Расстояние между пластинами: \( d = 4\, \text{см} = 0{,}04\, \text{м} \)
• 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, то есть силы равны по модулю и противоположны.

Шаг 1: Определение сил, действующих на пылинку

На пылинку действуют:

• Электрическая сила \( F_e \): направлена вдоль электрического поля.
• Сила тяжести \( F_g = m g \).

Поскольку пылинка в равновесии, сумма сил по вертикали равна нулю, то есть:

\[ F_e = F_g \]

Шаг 2: Запись выражений для сил

Электрическая сила:

\[ F_e = q E \]

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

Сила тяжести:

\[ F_g = m g \]

Равенство сил:

\[ q E = m g \]

Отсюда выразим \( E \):

\[ E = \frac{m g}{q} \]

Подставляем цифры:

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

То есть, напряженность электического поля внутри конденсатора:

\[ E = 1000\, \text{В/м} \]

Шаг 3: Определение напряжения на пластинах

В однородном электромагнитном поле:

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

где \( V \) — напряжение между пластинами.

Вычислим \( V \):

\[ V = E \times d = 1000\, \textВ/м \times 0{,}04\, \text{м} = 40\, \textВ} \]

Итог:

Напряжение на пластинах конденсатора равно 40 В.

Если есть дополнительные вопросы или нужно объяснение какого-либо шага — я готов помочь!