ID: 00002881
Во сколько раз увеличится ускорение заряженной пылинки, движущейся в однородном электрическом поле, если её заряд уменьшить в 2 раза, а напряжённость поля увеличить в 3 раза? Силу тяжести и сопротивление воздуха не учитывать.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
заряд уменьшили в 2 раза: $q' = \dfrac{q}{2}$
напряжённость увеличили в 3 раза: $E' = 3E$
силу тяжести и сопротивление воздуха не учитываем
во сколько раз увеличится ускорение пылинки $\dfrac{a_2}{a_1}$
На заряд в электрическом поле действует сила $F = qE$. По второму закону Ньютона эта сила разгоняет пылинку, и её ускорение тем больше, чем больше сила и чем меньше масса:
$$a = \frac{F}{m} = \frac{qE}{m}.$$
Сначала ускорение было $a_1 = \dfrac{qE}{m}$. После изменений заряд стал вдвое меньше, а поле втрое сильнее, поэтому новое ускорение:
$$a_2 = \frac{q' E'}{m} = \frac{\frac{q}{2} \cdot 3E}{m} = \frac{3qE}{2m}.$$
Чтобы узнать, во сколько раз ускорение выросло, делим новое на старое — масса и общий множитель $qE$ сокращаются:
$$\frac{a_2}{a_1} = \frac{3qE}{2m} \cdot \frac{m}{qE} = \frac{3}{2} = 1{,}5.$$
Ускорение увеличится в $1{,}5$ раза.