Положительно заряженная пылинка, имеющая массу 10^-8 гр, влетает в электрическое поле конденсатора в точке, находящейся по середине между его пластин (см. рис.) Минимальная скорость, с которой пылинка должна влететь в конденсатор, чтобы затем пролететь

Добавлена: 02.05.2026
Обновлена: 02.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Электричество и магнетизм
#Электродинамика

Условие:

Положительно заряженная пылинка, имеющая массу 10^-8 гр, влетает в электрическое поле конденсатора в точке, находящейся по середине между его пластин (см. рис.) Минимальная скорость, с которой пылинка должна влететь в конденсатор, чтобы затем пролететь его насквозь, равна 30 м/с. Длина пластин конденсатора 10 см, расстояние между его пластин 1 см, напряжённость электрического поля внутри конденсатора 500 кВ/м. Чему равен заряд частицы? Силой тяжести пренебречь. Система находится в вакууме.

Решение:

Заданы величины:
масса частицы m = 10⁻⁸ г = 10⁻¹¹ кг,
начальная скорость v₀ = 30 м/с,
длина пластин L = 10 см = 0,1 м,
расстояние между пластинами d = 1 см = 0,01 м,
напряжённость поля E = 500 кВ/м = 500000 В/м.
Частица влетает в поле в точке, находящейся по середине между пластинами. При движении по горизонтали она испытывает ускорение по вертикали от силы F = qE, которая приводит к вертикальному перемещению. Время движения вдоль пластин определяется временем пролёта:
t = L / v₀.

3...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какое физическое явление или принцип является ключевым для определения минимальной скорости пылинки, необходимой для пролёта через конденсатор?

Закон сохранения энергии, так как кинетическая энергия пылинки должна быть достаточной для преодоления потенциальной энергии электрического поля.

Принцип суперпозиции электрических полей, поскольку пылинка движется под действием нескольких сил.

Равноускоренное движение под действием постоянной электрической силы, приводящее к параболической траектории, где вертикальное отклонение ограничено размерами конденсатора.