1. Маленький шарик с зарядом д = 4. 107 Кл и массой 3 г, подвешенный на невесомой нити с коэффициентом упругости 100 Н/м, находится между вертикальными пластинами воздушно- го конденсатора (см. рис.). Расстояние между обкладками конден- сатора 5 см. Чему равна разность потенциалов между обкладками конденсатора, если удлинение нити 0,5 мм?

Ответ: 37,5 В

• Шаг 1: Найдем силу упругости, возникающую в нити: \[F_{упр} = k \cdot \Delta x = 100 \frac{Н}{м} \cdot 0.5 \cdot 10^{-3} м = 0.05 Н\]
• Шаг 2: Поскольку шарик находится в равновесии, сила упругости равна силе взаимодействия шарика с электрическим полем: \[F_{эл} = F_{упр} = 0.05 Н\]
• Шаг 3: Найдем напряженность электрического поля: \[E = \frac{F_{эл}}{q} = \frac{0.05 Н}{4 \cdot 10^{-7} Кл} = 125000 \frac{В}{м}\]
• Шаг 4: Найдем разность потенциалов между обкладками конденсатора: \[U = E \cdot d = 125000 \frac{В}{м} \cdot 0.05 м = 6250 В\]

Ответ: 6250 В