Решение: Представим себе шарик, висящий на нитке, прикрепленной к потолку. Тогда, сила натяжения нити направлена вверх, то есть по направлению к потолку. В то же время на шарик действует сила тяжести , направленная вниз и сила со стороны электрического поля . Все три силы должны уравновешивать друг друга. Значит, сила натяжения нити будет максимальна, если будет уравновешивать силу тяжести и силу со стороны электрического поля (для этого сила электрического поля акже должна быть направлена вниз):
.
Осталось только вспомнить, как определяются эти силы и получить численное значение.
Можно округлить до 0.1 Н.
Ответ: 0.1 Н.
Упр 31 Два точечных заряда q1 = 6,6·10–9 Кл и q2 = 1,32·10–8 Кл находятся на рас стоянии r1 = 40 см. Какую работу необходимо совершить, чтобы сблизить их до расстояния r2 = 25 см?
Дано: q1=6,6*10^-9 Кл q2=1,32*10^-8 Кл R=0,4 м F?
F=k*q1*q2/R^2=9*10^9*6,6*10^-9*1,32*10^-8/0,16=4,9*10^-6 H
Между двумя вертикальными пластинами, находящимися на расстоянии d = 1 см друг от друга, висит заряженный бузиновый шарик массой m = 0,1 г. После того как на пластины было подано напряжение, равное U = 1000 В, нить с шариком отклонилась на угол α = 10°. Определите заряд шарика q.
3. Какая работа совершается при переносе точечного заряда q = 2·10–8 Кл из бесконечности в точку, находящуюся на расстоянии d = 1 см от поверх ности шара радиусом r = 1 см с поверхностной плотностью заряда σ = 10–9 Кл/ см2? Поэтапно:
1) Заряд шара q=сигма*S=сигма*4*pi*R^2=10^-9*4*3,14*1^2=12,56*10^-9 Кл
2) Потенциал, создаваемый шаром на расстоянии L от шара:
ф=k*q/(R+L)=9*10^9*12,56*10^-9/(0,01+0,01)=5652 В
3) В бесконечности потенциал равен 0. Тогда A=q1*ф=2*10^-8*5652=1,13*10^-4 Дж
Упр 32
