Τι είναι το φορτίο σε φορτισμένο σωματίδιο μάζας 2 mg που παραμένει ελεύθερα στο ηλεκτρικό πεδίο αέρα 4 NC κατευθύνεται προς τα πάνω. Προσδιορίστε τη φύση του;
Κατανόηση των εννοιών
* Ηλεκτρικό πεδίο: Ένα ηλεκτρικό πεδίο ασκεί δύναμη σε φορτισμένα σωματίδια. Η κατεύθυνση της δύναμης εξαρτάται από το σημάδι του φορτίου και την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου.
* Ελεύθερη πτώση: Ένα αντικείμενο στην ελεύθερη πτώση βιώνει μόνο τη δύναμη της βαρύτητας. Εάν το σωματίδιο παραμένει αιωρούμενο, πρέπει να υπάρχει ανοδική δύναμη ίση με τη δύναμη της βαρύτητας.
Υπολογισμοί
1. δύναμη βαρύτητας:
* Μάζα του σωματιδίου (m) =2 mg =2 x 10^-6 kg
* Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) =9,8 m/s2
* Δύναμη βαρύτητας (fg) =m * g =(2 x 10^-6 kg) * (9,8 m/s2) =1,96 x 10^-5 n
2. Ηλεκτρική δύναμη:
* Η ηλεκτρική δύναμη (Fe) πρέπει να είναι ίση σε μέγεθος, αλλά απέναντι από την κατεύθυνση προς τη δύναμη της βαρύτητας για να διατηρηθεί το σωματίδιο αιωρούμενο.
* Fe =fg =1,96 x 10^-5 n
3. Φόρτιση του σωματιδίου:
* Ηλεκτρική δύναμη (Fe) =Q * E, όπου Q είναι το φορτίο και το E είναι η αντοχή του ηλεκτρικού πεδίου.
* q =fe / e =(1,96 x 10^-5 n) / (4 n / c) =4,9 x 10^-6 c
Φύση του φορτίου
Δεδομένου ότι το ηλεκτρικό πεδίο κατευθύνεται προς τα πάνω και το σωματίδιο αναστέλλεται, η ηλεκτρική δύναμη πρέπει επίσης να κατευθύνεται προς τα πάνω. Αυτό σημαίνει ότι το φορτίο στο σωματίδιο πρέπει να είναι θετικό .
Συμπέρασμα
Το φορτίο στο σωματίδιο είναι 4.9 x 10^-6 coulombs , και είναι θετικό .
