Номер 6, страница 394 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. Параграф 70. Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Глава 10. Электростатика. Электродинамика - номер 6, страница 394.
№6 (с. 394)
Условие. №6 (с. 394)
скриншот условия

6. Капелька масла массой $m = 2 \text{ нг}$ висит неподвижно в однородном направленном вертикально вниз электрическом поле, модуль которого $E = 100 \text{ Н/Кл}$. Оцените заряд капельки и число избыточных электронов в этой капельке.
Решение. №6 (с. 394)
Дано:
Масса капельки масла, $m = 2 \text{ нг} = 2 \times 10^{-9} \text{ г} = 2 \times 10^{-12} \text{ кг}$
Модуль напряженности электрического поля, $E = 100 \text{ Н/Кл}$
Ускорение свободного падения, $g \approx 10 \text{ Н/кг}$
Элементарный заряд, $e \approx 1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}$
Найти:
$q$ - заряд капельки
$N$ - число избыточных электронов
Решение:
Капелька масла висит неподвижно, значит, она находится в равновесии. Это означает, что сумма всех сил, действующих на нее, равна нулю. На капельку действуют две силы: сила тяжести $\vec{F_т}$, направленная вертикально вниз, и сила со стороны электрического поля (электрическая сила) $\vec{F_э}$.
Для равновесия необходимо, чтобы электрическая сила была равна по модулю силе тяжести и направлена в противоположную сторону, то есть вертикально вверх.
$ \vec{F_т} + \vec{F_э} = 0 $
В проекции на вертикальную ось, направленную вверх, это условие можно записать как:
$ F_э - F_т = 0 \implies F_э = F_т $
Сила тяжести определяется по формуле:
$ F_т = mg $
Электрическая сила, действующая на заряд $q$ в электрическом поле напряженностью $E$, равна:
$ F_э = |q|E $
Приравняем модули сил:
$ |q|E = mg $
Отсюда можно выразить модуль заряда капельки:
$ |q| = \frac{mg}{E} $
Электрическое поле направлено вниз. Чтобы электрическая сила была направлена вверх (противоположно полю), заряд капельки должен быть отрицательным ($q < 0$). Это означает, что на капельке есть избыток электронов.
Вычислим модуль заряда:
$ |q| = \frac{2 \times 10^{-12} \text{ кг} \cdot 10 \text{ Н/кг}}{100 \text{ Н/Кл}} = \frac{2 \times 10^{-11} \text{ Н}}{100 \text{ Н/Кл}} = 2 \times 10^{-13} \text{ Кл} $
Следовательно, заряд капельки $q = -2 \times 10^{-13} \text{ Кл}$.
Заряд любого тела кратен элементарному заряду $e$. Так как заряд капельки отрицателен, он создан избыточным числом электронов $N$.
$ |q| = N \cdot e $
Найдем число избыточных электронов:
$ N = \frac{|q|}{e} = \frac{2 \times 10^{-13} \text{ Кл}}{1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}} = 1.25 \times 10^6 $
Ответ: Заряд капельки $q = -2 \times 10^{-13} \text{ Кл}$. Число избыточных электронов в капельке $N = 1.25 \times 10^6$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 6 расположенного на странице 394 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №6 (с. 394), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.