№706 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: При внесении заряженного металлического шарика, подвешенного на изолирующей нити, в однородное электрическое поле нить образовала с вертикалью угол 45°. На сколько уменьшится угол отклонения нити при стекании с шарика 1/10 доли его заряда? Линии напряженности поля направлены горизонтально.

На шарик действуют сила тяжести $$mg$$, сила натяжения нити $$T$$ и сила Кулона $$F_k$$. В равновесии

$$\tan \alpha=\frac{F_k}{mg}=\frac{Eq}{mg}.$$

При $$\alpha=45^\circ$$ имеем

$$\tan 45^\circ=1=\frac{Eq}{mg},$$

откуда

$$Eq=mg.$$

После стекания $$\frac{1}{10}$$ заряда сила Кулона станет равной

$$F_k’=E\cdot 0{,}9q=0{,}9Eq=0{,}9mg.$$

Тогда новый угол отклонения $$\alpha_1$$:

$$\tan \alpha_1=\frac{F_k’}{mg}=\frac{0{,}9mg}{mg}=0{,}9,$$

следовательно, $$\alpha_1 \approx 42^\circ.$$

Изменение угла отклонения:

$$\Delta \alpha=\alpha-\alpha_1=45^\circ-42^\circ=3^\circ.$$

Ответ: угол отклонения нити уменьшится на $$3^\circ$$.