Задание:
К бесконечной равномерно заряженной вертикальной плоскости подвешен на нити одноименно заряженный шарик массой 1 г и зарядом 1 нКл. Поверхностная плотностьзаряда на плоскости 4 нКл/см^2. Найти угол между нитью и плоскостью. Ответ: 13 градусов. Помогите с решением.
Решение:
По теореме Астрагацкого-Гауса Ф=q/e0 — где Ф — поток вектора напряженность электрического поля через замкнутый контур вокруг пластины. Толщиной пластины принебригаем, т.к. она бесконечна мала по отношению к иным габаритам пластины. Отсюда 2ES=q/e0 => E=G/2e0 где G — поверхостная плотность заряда. Бессконечная равномерно-заряженая пластина создает вблизи себя однородное электрическое поле, перпендикулярное ей самой. Значит на шар действует сила кулона F=EQ=QG/2e0 перпендикулярно силе тяжести. Дальше просто. По 2 закону ньютона т.к. шар покоится его уравновешивают три силы: тяжести, кулона и сила реакции нити. В проекции на горизонталь: F=T*sin (a), на вертикаль mg=T*cos (a) => tg (a)=F/mg=QG/2e0mg=0,2259Сверяем результат по таблице Брадиса и получаем а=12 гр 42', что примерно 13 градусов.з.ы. не забудь при подсчетах в СИ перевести все.
Знаете другой ответ?