Для связи в whatsapp +905441085890

Задача СЗ. Горизонтальная равномерно и положительно заряженная плоскость создает однородное электрическое поле напряженностью Е = 5 кВ/м. На нее с высоты h = 2 м бросают вниз с начальной скоростью = 0,5 м/с маленький шарик массой т = 50 г, несущий положительный заряд q = 50 нКл. Найти скорость шарика в момент удара о плоскость.

Задача СЗ. Горизонтальная равномерно и положительно заряженная плоскость создает однородное электрическое поле напряженностью Е = 5 кВ/м. На нее с высоты h = 2 м бросают вниз с начальной скоростью = 0,5 м/с маленький шарик массой т = 50 г, несущий положительный заряд q = 50 нКл. Найти скорость шарика в момент удара о плоскость.

Обозначим Е напряженность электрического поля, h — высоту, с которой бросают шарик, — скорость бросания, m — массу шарика, q — заряд шарика, v — скорость шарика в момент удара о плоскость, а — ускорение шарика при падении, g — ускорение свободного падения, — электрическую силу отталкивания шарика в электрическом поле.

Решение:

Скорость шарика в конце падения с высоты h найдем из формулы кинематики, ведь нам известны его начальная скорость и пройденный путь, равный высоте падения:

Ускорение шарика а найдем из второго закона Ньютона. На шарик действуют направленная вниз сила тяжести mg и направленная вверх электрическая сила отталкивания . По второму закону Ньютона произведение массы шарика и его ускорения равно разности этих сил:

откуда

Силу определим из формулы напряженности:

Подставим правую часть этого равенства в предыдущую формулу:

Нам осталось подставить правую часть равенства (2) в выражение (1), и задача в общем виде будет решена:

Задача в общем виде решена. Выразим все величины в единицах СИ: , 50 г = 0,05 кг, 50 нКл = .

Произведем вычисления:

Ответ: v = 6,3 м/с.



Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Задачи по физике с решением

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Задача С1. Четыре одинаковых заряда расположены в вершинах квадрата и находятся в равновесии. Заряды соединены непроводящими ток нитями. Сила натяжения каждой нити 10 Н. Найти силу, действующую на каждый заряд со стороны двух ближайших к нему зарядов.
Задача С2. Сторона равностороннего треугольника r. В двух его вершинах расположены два заряда , положительный и отрицательный (рис. 291). Определить напряженность поля этих зарядов в третьей вершине. Среда — вакуум.
Задача B1. Пружинный маятник оттянули от положения равновесия на 1,5 см и отпустили. Какой путь пройдет маятник за 1 с, если период его колебаний 0,2 с?
Задача В2. Уравнение гармонических колебаний маятника . Все величины выражены в единицах СИ. Через сколько времени, считая от момента t = 0, потенциальная энергия маятника станет равна его кинетической энергии?