Question

Шарик, имеющий положительный заряд находится в состоянии равновесия в диэлектрической жидкости с плотностью 900кг/м3 и диэлектрической проницаемостью E=3. сосуд с жидкостью помещен в вертикальное однородное электрическое поле с напряжённостью Е=3кВ/м. найти заряд шарика. масса шарика 0.5г плотность 500кг/м3. g=10м/с2​

Answer 1

Ответ:

4 мкКл

Объяснение:

Прежде всего найдем напряженность поля в жидкости:

$\displaystyle E=\frac{E_0}{\epsilon}=\frac{3000}{3}=1000$ В/м

Так как шарик находится в равновесии, равнодействующая всех сил, действующих на него равна нулю (кулоновская сила направлена вниз, иначе шарик всплывет):

$\displaystyle F_a-mg-F_e=0$

$\displaystyle \rho Vg-mg-qE=0$

Объем шарика:

$\displaystyle V=\frac{m}{\rho}=\frac{0.5*10^{-3}}{500}=10^{-6}$ м³

Выразим заряд шарика:

$\displaystyle q=\frac{\rho Vg-mg}{E}=\frac{900*10^{-6}*10-0.5*10^{-3}*10}{1000}=4*10^{-6}$ Кл или 4 мкКл.