ID: 00017126
Конденсатор состоит из двух неподвижных, вертикально расположенных, параллельных, разноимённо заряженных пластин. Пластины расположены на расстоянии d = 5 см друг от друга. Между пластинами на равном расстоянии от них помещён шарик с зарядом q = 10^{-9} Кл и массой m = 0,2 г. После того как шарик отпустили, он начинает падать и ударяется об одну из пластин. К моменту удара высота, на которой находится шарик, уменьшилась на h = 50 см.
Определите напряжённость поля внутри конденсатора.
Источник: Сборник Гиголо
Задача обратная к предыдущей. Шарик одновременно падает вниз и сносится полем вбок. Вертикальное падение на h задаёт нам время движения, а за это же время по горизонтали шарик пролетает половину расстояния между пластинами \dfrac{d}{2}. Зная время и горизонтальный путь, находим ускорение от поля, а из него — саму напряжённость.
Свободное падение: h=\dfrac{g t^2}{2}, отсюда t^2=\dfrac{2h}{g}=\dfrac{2\cdot0,5}{10}=0,1 с^2.
По горизонтали \dfrac{d}{2}=\dfrac{a t^2}{2}, значит a=\dfrac{d}{t^2}=\dfrac{0,05}{0,1}=0,5 м/с^2. Ускорение создаёт поле: a=\dfrac{qE}{m}, поэтому E=\dfrac{ma}{q}=\dfrac{2\cdot10^{-4}\cdot0,5}{10^{-9}}=10^5 В/м.
Ответ: E = 10^5 В/м.
E = 10⁵ В/м