Маленький шарик массой 0,05 г и с зарядом 4,2 нКл висит на тонкой шёлковой нити между вертикальными пластинами заряженного конденсатора, и нить отклоняется от вертикали на угол 10°. Определите, какая разность потенциалов подана на пластины конденсатора, расстояние между которыми 2 см. Массой нити можно пренебречь, ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2.

Найдем силу, действующую на шарик:
$$
F = mg\sin\alpha = 0.05 \cdot 10 \cdot \sin 10^\circ \approx 0.0086\,\text{Н}.
$$
Эта сила равна силе Кулона, действующей на шарик со стороны пластин конденсатора:
$$
F = Eq,
$$
где $E$ - напряженность электрического поля, $q$ - заряд шарика. Тогда напряженность поля равна:
$$
E = \frac{F}{q} = \frac{0.0086}{4.2 \cdot 10^{-9}} \approx 2.05 \cdot 10^6\,\text{В/м}.
$$
Разность потенциалов между пластинами конденсатора:
$$
U = Ed = 2.05 \cdot 10^6 \cdot 0.02 = \boxed{41\,\text{В}}.
$$