Конденсатор, расстояние между обкладками которого d = 2 см, находится заряженная частица массой m = 10 мг. Если на обкладки подать разность потенциалов U1 = 100 В, то частица падает с постоянной скоростью v1 = 0,2 мм/с. При разности потенциалов U2 = 300 В частица падает со скоростью v2 = 0,5 мм/с. Считая, что сила сопротивления, действующая на частицу со стороны воздуха в конденсаторе пропорциональна ее скорости, найдите заряд q частицы.
ответ: 1.47*10^(-8) Кл
Объяснение:
1. В векторной форме: Fтр + mg = 0
Fтр1 - mg = 0
Fтр1 = kv1 => kv1 = mg => k = mg/v1
2. В векторной форме: Fтр + Fк + mg = 0
Fтр2 + Fк - mg = 0
Fтр2 = kv2
Fк = qE = q(дельта U)/d
kv2 + q(дельта U)/d = mg
3. Из 1 и 2 => mgv2/v1 + q(дельта U)/d = mg
q(дельта U)/d = mg(1-v2/v1) => q = mgd(1-v2/v1)/(дельтаU)
q = [10^(-5) * 9,8 * 2 * 10^(-2) * (1 - 5*10^-4/2*10^-4)]/-200 = 1.47*10^(-8) Кл