Частица с зарядом равным двойному заряду электрона. Переместилась между двумя заряженными обкладками на 40 мм. Напряженность электростатического поля 200 Н/Кл. Найдите работу поля по перемещению заряда и напряжение между обкладками.

219

401

Посмотреть ответы 1

Ответы на вопрос:

ДмитрийYT

Физика

4,6(73 оценок)

Відповідь:

Пояснення:

Для розрахунку величини сили, діючої на ядро атома вуглецю по відношенню до електронів, можна скористатися законом Кулона. Закон Кулона визначає, що сила між двома точковими зарядами прямо пропорційна добутку їх зарядів і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.

У даному випадку, ядро вуглецю має позитивний заряд, тоді як електрони мають негативний заряд. Сила, що діє на ядро по відношенню до електронів, буде притягуючою силою. Оскільки електрони залишаються разом, сила між ними повинна бути рівна силі, яка діє на ядро.

За підставою симетрії, сили на кожен електрон будуть однаковими. Отже, загальна сила, яка діє на ядро по відношенню до електронів, буде рівна силі, діючій на один електрон, помноженій на кількість електронів.

Величина сили, діючої на один електрон, визначається за формулою:

F = k * |q1 * q2| / r^2,

де k - електрична стала Кулона (k ≈ 8.988 × 10^9 Nm^2/C^2),

q1 та q2 - заряди ядра та електрона відповідно (q1 = +Ze, де Z - атомний номер, e - елементарний заряд),

r - відстань між ядром і електронами (20 нм = 20 × 10^-9 м).

Кількість електронів у вуглецевому атому - 6 (ураховуючи його атомний номер).

Таким чином, величина сили, діючої на ядро по відношенню до електронів (F_total), буде:

F_total = F * 6,

де F - сила, діюча на один електрон.

Підставивши відповідні значення, ми можемо розрахувати величину сили:

F = (8.988 × 10^9 N*m^2/C^2) * |(+6 * e) * (-e)| / (20 × 10^-9 м)^2.

Оскільки знаки зарядів протилежні, результат буде позитивним значенням.