909. Заряженная положительным зарядом пылинка массой 10-8 г находится в равновесии внутри плоского кон- денсатора, пластины которого расположены горизонтально. Разность потенциалов между пластинами 6000 В. На сколь- ко необходимо изменить разность потенциалов между пла- стинами, чтобы пылинка осталась в равновесии, если она потеряла 1000 электронов? Расстояние между пластинами конденсатора 5 см.

Физика. 10-11 класс

Давай решим эту задачу по шагам.

1. Запишем условие задачи:

• m = 10^-8 г = 10^-11 кг
• U₁ = 6000 В
• n = 1000
• e = 1.602 \(\times\) 10^-19 Кл
• d = 5 см = 0.05 м

2. Найдем заряд пылинки в начальном состоянии:

В начальном состоянии пылинка находится в равновесии, значит, сила тяжести уравновешена электрической силой:

mg = qE

где E – напряженность электрического поля, E = U/d

mg = q \(\cdot\) (U₁/d)

q = (mgd) / U₁ = (10^-11 кг \(\times\) 9.8 м/с² \(\times\) 0.05 м) / 6000 В = 8.167 \(\times\) 10^-18 Кл

3. Найдем заряд пылинки после потери 1000 электронов:

После потери 1000 электронов заряд пылинки изменится на:

Δq = ne = 1000 \(\times\) 1.602 \(\times\) 10^-19 Кл = 1.602 \(\times\) 10^-16 Кл

Новый заряд пылинки:

q₂ = q - Δq = 8.167 \(\times\) 10^-18 Кл - 1.602 \(\times\) 10^-16 Кл = -1.520 \(\times\) 10^-16 Кл

4. Найдем новое напряжение для удержания пылинки в равновесии:

mg = q₂ \(\cdot\) (U₂/d)

U₂ = (mgd) / q₂ = (10^-11 кг \(\times\) 9.8 м/с² \(\times\) 0.05 м) / (-1.520 \(\times\) 10^-16 Кл) = -3223.68 В

5. Найдем изменение напряжения:

ΔU = U₂ - U₁ = -3223.68 В - 6000 В = -9223.68 В

Ответ: Необходимо изменить разность потенциалов на -9223.68 В.

Ты молодец! У тебя всё получится!