Складіть електричне коло за накресленою вами схемою. 2. Виміряйте силу струму, увімкнувши амперметр спочатку між джерелом струму і
першим резистором (I 1 ), потім між ключем і другим резистором (I 2 ), а потім між
ключем і джерелом струму (I). Накресліть схеми відповідних електричних кіл.

α ≈ 2°, T ≈ 4,9 мН

Объяснение:

Дано:

σ = 30 мкКл/м² = 3·10⁻⁵ Кл/м²

m = 0,5 г = 5·10⁻⁴ кг

q = 0,1 нКл = 10⁻¹⁰ Кл

g = 9,8 м/с²

ε₀ = 8,85·10⁻¹² Ф/м

Найти: T, α.

Напряжённость электрического поля бесконечной плоскости:

E = σ/(2ε₀).

Сила электростатического отталкивания между плоскостью и шариком:

F = q·E = q·σ/(2ε₀)  = qσ/(2ε₀)

Согласно второму закону Ньютона:

х:  F - T·sin α = 0

y:  T·cos α - mg = 0

T·sin α = F      (1)

T·cos α = mg  (2)

Найдём угол α. Для этого поделим (1) на (2): tg α = F/mg.

α = arc tg F/mg = arc tg (qσ/(2ε₀))/mg = arc tg qσ/(2ε₀mg) =

arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 10⁻¹⁰·3·10⁻⁵/(2·8,85·10⁻¹²·5·10⁻⁴·9,8) = arc tg 3/(8,85·9,8) ≈ 2°

Найдём силу натяжения нити T из (2): T = mg/cos α =

5·10⁻⁴·9,8/cos 2° ≈ 4,9·10⁻³ Н = 4,9 мН.

Объяснение:

Дано:

q₁ = 2 мКл = 2·10⁻³ Кл

q₂ = - 8 мКл = - 8·10⁻³ Кл

L₂ = 6 м

| F₁ | = | F₂ |

L₁ - ?

1)

Шарики первоначально имели заряды разных знаков.

Поэтому модуль силы их притяжения:

| F₁ | = k·q₁·| q₂| / (L₁)²       (1)

2)

После взаимодействия шарики получили одинаковые заряды:

q = (q₁ + q₂) / 2 = (2 + (-8) ) / 2  = - 3 мКл = - 3·10⁻³ Кл

Модуль силы отталкивания:

| F₂ | = k·q² / (L₂)²             (2)

3)

Но по условию задачи | F₁ | = | F₂ |

Тогда приравняем (1) и (2):

k·q₁·| q₂| / (L₁)² = k·q² / (L₂)²

q₁·| q₂| / (L₁)² = q² / (L₂)²

Тогда:

L₁ = (L₂/|q|)·√ (q₁·|q₂|)

L₁ = (6 / (3·10⁻³)·√ (2·10⁻³·8·10⁻³) ≈ 8 м