Электростатика… — Задание ЕГЭ по физике №00018106

Идея

«Скорость постоянна» значит ускорение равно нулю, то есть капля в равновесии. На неё действуют сила тяжести $mg$ вниз и электрическая сила со стороны поля конденсатора. Чтобы они уравновесились, электрическая сила направлена вверх и равна $mg$.

Шаг 1. Равновесие

$qE = mg$, где поле между пластинами однородное.

Шаг 2. Поле через напряжение

В плоском конденсаторе $E = \dfrac{U}{d}$. Подставляем: $q\dfrac{U}{d} = mg$, откуда

$U = \dfrac{mgd}{q} = \dfrac{4\cdot10^{-6}\cdot 10\cdot 0{,}03}{0{,}2\cdot10^{-9}} = 6000$ В.

Главное — не забыть, что $E$ это не само напряжение, а напряжение, делённое на зазор $d$.