На нить, прикрепленную к потолку, подвесили маленький шарик массой m=2 г, обладающий зарядом q. В области нахождения шарика создали горизонтальное однородное электрическое поле, напряженность которого E=80 кВ/м, после чего нить с подвешенным шариком отклонилась на 45∘. Определите заряд шарика q.
Решение
По второму закону Ньютона в проекции на оси: Ox:F−Tsinα=0⇒Tsinα=F(1)Oy:Tcosα−mg=0⇒Tcosα=mg(2)
Поделим (1) на (2): TcosαTsinα=mgF⇒tgα=mgF(3)
Сила, действущая на заряд со стороны электрического поля: F=Eq(4)
Подставим (4) в (3): tgα=mgEq⇒q=Emgtgα=80⋅1032⋅10−3⋅10⋅tg45∘=250нКл