Задание 1 Параграф 97 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

1. В направленном вертикально вниз однородном электрическом поле напряжённостью $$1{,}3 \cdot 10^5\ \text{Н/Кл}$$ капелька жидкости массой $$2 \cdot 10^{-9}\ \text{г}$$ оказалась в равновесии. Определите заряд капельки и число избыточных электронов на ней.

$$E=1{,}3\cdot10^5\ \text{В/м}$$

$$m=2\cdot10^{-9}\ \text{г}=2\cdot10^{-12}\ \text{кг}$$

$$g\approx 10\ \text{м/с}^2$$

$$e=1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Кл}$$

Найти: $$q$$, $$N$$.

Капелька находится в равновесии, значит сила тяжести уравновешивается электрической силой:

$$mg=|q|E$$

Отсюда модуль заряда капельки:

$$|q|=\frac{mg}{E}=\frac{2\cdot10^{-12}\cdot10}{1{,}3\cdot10^5} \approx1{,}5\cdot10^{-16}\ \text{Кл}$$

Число избыточных электронов:

$$N=\frac{|q|}{e}=\frac{1{,}5\cdot10^{-16}}{1{,}6\cdot10^{-19}}\approx9{,}4\cdot10^2\approx940$$

Так как поле направлено вниз, а сила, уравновешивающая тяжесть, должна быть направлена вверх, заряд капельки отрицательный.

Ответ

$$q\approx-1{,}5\cdot10^{-16}\ \text{Кл},\qquad N\approx940.$$