В вакууме в однородное горизонтальное электрическое поле с напряженностью E=1000кВ/м помещают неподвижную капельку массой m=0.4г и зарядом q=3нКл. Определите скорость капельки через t=0.2с. Сделайте рисунок, на котором укажите силы, действующие на капельку.
Решение
1) На капельку действуют сила тяжести mg и сила действия электрического поля, направленная по линиям напряженности и равная Fэ=Eq.
2) По горизонтальной оси проекция ускорения капельки. ax=mEq
3) Проекция скорости на горизонтальную ось при равноускоренном движении без начальной скорости. vx=axt=mEqt
4) По вертикали под действием силы тяжести ay=g, поэтому вертикальная проекция скорости капельки равна: vy=gt
5) Тогда скорость капли через промежуток времени t равна: v=vx2+vy2=t(mEq)2+g2
6) Подставляем числовые значения (переводим в СИ): E=1000кВ/м=106В/мm=0.4г=4⋅10−4кгq=3нКл=3⋅10−9Клg=10м/с2