ID: 00018106
Пластины плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии $d = 3$ см друг от друга (см. рисунок). Размеры пластин много больше расстояния между пластинами. В пространстве между пластинами падает капля жидкости. Масса капли $m = 4$ мг, её заряд $q = 0{,}2$ нКл. При каком напряжении на пластинах конденсатора скорость капли будет постоянной? Влиянием воздуха на движение капли пренебречь.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
«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 $mg$.
$qE = mg$, где поле между пластинами однородное.
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 $d$.
Ответ: 6000 В