Пылинка, имеющая заряд 10-11 Кл, влетела в однородное электрическое поле в направлении...

0 голосов
345 просмотров

Пылинка, имеющая заряд 10-11 Кл, влетела в однородное электрическое поле
в направлении против его силовых линий с начальной скоростью 0,3 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Какова масса пылинки, если её скорость уменьшилась на 0,2 м/с при напряжённости поля 105 В/м? Силой тяжести и сопротивлением воздуха пренебречь.


Физика (297 баллов) | 345 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Пылинка будет двигаться равнозамедленно, значит ее уравнение движения

x(t) = v_0t-at^2/2\\v(t) = v_0-at

Мы знаем, что если подставить время, которое она двигалась мы получим (обозачив дельта-v = 0.2, S = 0.04)

S = v_0\tau-a\tau^2/2\\
v_0-\Delta v = v_0-a\tau\\\\
\tau = \Delta v/a\\
S = v_0\Delta v/a-a\Delta v^2/2 = \Delta v(2v_0-\Delta v)/2a\\
a = \Delta v(2v_0-\Delta v)/2S

С другой стороны, по второму закону Ньютона
ma = F_e = qE\\
m = qE/a = \frac{2qSE}{\Delta v(2v_0-\Delta v)} = 1\cdot10^{-6}
кг

1 миллиграмм


(4.1k баллов)