1)Маленький заряженный шарик с зарядом q=2 мкКл висит ** нити длины l=0,4 м в...

Question

1)Маленький заряженный шарик с зарядом q=2 мкКл висит на нити длины l=0,4 м в вертикальном электрическом поле с напряженностью E=2\cdot 10^4 В/м. Шарику сообщают начальную скорость, направленную горизонтально, после чего он начинает вращаться в вертикальной плоскости. Разность сил натяжения в верхней и нижней точках равна T_1 =2 Н, а сумма этих сил равна T_2
=10 Н. Найти величину силы натяжения, когда нить горизонтальна. Ответ записать в ньютонах.
2)Два конденсатора соединили параллельно и последовательно с ними подключили третий. Всю систему подсоединили к источнику напряжения с ЭДС равной 4 вольта. Насколько изменится энергия, заключенная в системе, при пробое одного из параллельно соединенных конденсаторов? Емкости всех конденсаторов одинаковы и равны C=18 мкФ. Ответ записать в мкДж.
3)Два конденсатора соединили параллельно и последовательно с ними подключили третий. Всю систему подсоединили к источнику напряжения с ЭДС равной 4 вольта. Насколько изменится энергия, заключенная в системе, при пробое одного из параллельно соединенных конденсаторов? Емкости всех конденсаторов одинаковы и равны C=18 мкФ. Ответ записать в мкДж.

Answer 1

По теореме Пифагора посчитаем расстояние между шариками:


Теперь применяем закон Кулона, чтобы найти заряд одного шарика:


Эта сила уравновешивается силой тяжести:


Подставляем, решаем:


(Ответ: 0,83 мкКл.)

Comments

По теореме Пифагора посчитаем расстояние между шариками:
0,47^2+0,47^2=r^2\\r=0,665(m)

Теперь применяем закон Кулона, чтобы найти заряд одного шарика:
F=\frac{k*q*q}{r^2}

Эта сила уравновешивается силой тяжести:
F=mg*\cos(45^o)=0,002*9,8*\sqrt{2}/2=0,0139(H)

Подставляем, решаем:
\frac{9*10^9*q^2}{0,665^2}=0,0139\\q^2=0,683*10^{-12}\\q=0,83*10^{-6}

Ответ: 0,83 мкКл.