Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
14 мая 2023 12:10
605
Пылинка массой m- ?, несущая заряд q= 2,4 нКл находится в равновесии в электрическом поле между двумя заряженными пластинами, расстояние между которыми d= 2 см, а напряжение U= 200 В, N - ? число избыточных электронов на пылинке.
1
ответ
Для решения задачи нужно воспользоваться формулой для силы, действующей на заряд в электрическом поле: F=qE, где F - сила, q - заряд, E - напряженность поля.
Напряженность поля E можно найти, разделив напряжение на расстояние между пластинами: E=U/d=200 В / 0.02 м = 10000 В/м.
Сила, действующая на заряд пылинки будет равна F=qE=2.4*10^-9 Кл * 10000 В/м = 0.024 Н.
Так как пылинка находится в равновесии, сила тяжести, действующая на нее, должна быть равна силе электрического поля: Fт = mg = F. Отсюда m = Fт/g = F/g = 0.024 Н / 9.81 м/с^2 = 0.00245 кг.
Зная массу пылинки, можно найти число избыточных электронов на ней, зная заряд одного электрона: N = q_e * N_A * m / M, где q_e - заряд одного электрона, N_A - постоянная Авогадро, M - молярная масса вещества, из которого состоит пылинка.
Приблизительно можно считать, что пылинка состоит из кремния (Si) молярная масса которого M = 28,09 г/моль. Заряд одного электрона q_e = 1,6*10^-19 Кл. Подставляя значения, получим:
N = 1,6*10^-19 Кл * 6,02*10^23 моль^-1 * 0,00245 кг / 28,09 г/моль = 2,1*10^12.
Ответ: число избыточных электронов на пылинке равно 2,1*10^12.
Напряженность поля E можно найти, разделив напряжение на расстояние между пластинами: E=U/d=200 В / 0.02 м = 10000 В/м.
Сила, действующая на заряд пылинки будет равна F=qE=2.4*10^-9 Кл * 10000 В/м = 0.024 Н.
Так как пылинка находится в равновесии, сила тяжести, действующая на нее, должна быть равна силе электрического поля: Fт = mg = F. Отсюда m = Fт/g = F/g = 0.024 Н / 9.81 м/с^2 = 0.00245 кг.
Зная массу пылинки, можно найти число избыточных электронов на ней, зная заряд одного электрона: N = q_e * N_A * m / M, где q_e - заряд одного электрона, N_A - постоянная Авогадро, M - молярная масса вещества, из которого состоит пылинка.
Приблизительно можно считать, что пылинка состоит из кремния (Si) молярная масса которого M = 28,09 г/моль. Заряд одного электрона q_e = 1,6*10^-19 Кл. Подставляя значения, получим:
N = 1,6*10^-19 Кл * 6,02*10^23 моль^-1 * 0,00245 кг / 28,09 г/моль = 2,1*10^12.
Ответ: число избыточных электронов на пылинке равно 2,1*10^12.
0
·
Хороший ответ
14 мая 2023 12:15
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
В идеальном колебательном контуре в катушке индуктивности амплитуда колебаний силы тока Iм = 5 мА, а амплитуда колебаний заряда конденсатора qм = 2,5...
Что означает буква Е в формуле: F=qE (сила кулона)?...
Велосипедист Съехал с горки за 5 секунд двигаясь с постоянным ускорением 0 5 метров в секунду квадратных Определите длину горки если известно что в на...
Угол падения луча на зеркало равен 45 градусов. Начертите отражённый луч. На этом же чертеже покажите расположение лучей для случая, когда угол падени...
Какую площадь может занять капля оливкового масла объёмом 0,02 см3 при расплывании её на поверхности воды...