10 класс Проводники в электростатическом поле § 63. Проводники в электростатическом поле

ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 63.3: Проводники в электростатическом поле

Физика; углубленное обучение — Касьянов В.А.

Алексей Широков, методист по физике Шпаргача обновлено 12 сентября 2026

← 63.2 63.4 →

Условие

Найдите заряд шарика массой 41 мг, находящегося в равновесии под действием гравитационной и электростатической силы в поле напряжённостью E=400 кН/Кл.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

В данной задаче рассматривается равновесие заряженного шарика в однородном электростатическом поле. На тело действуют две основные силы: сила тяжести, направленная вертикально вниз, и сила электрического поля, которая должна компенсировать силу тяжести для обеспечения покоя (равновесия).

Шаг 1. Анализ сил и условие равновесия

Для того чтобы шарик находился в равновесии, сумма всех действующих на него сил должна быть равна нулю. Это означает, что модуль силы тяжести F_g должен быть равен модулю электростатической силы F_e, а их направления — противоположны.

F_g=F_e

Сила тяжести вычисляется по формуле:

F_g=mg

где m — масса шарика, g — ускорение свободного падения (примем g≈9,8 м/с²).

Электростатическая сила, действующая на заряд q в поле напряжённостью E, определяется как:

F_e=qE

Шаг 2. Вывод формулы для поиска заряда

Приравниваем выражения для сил:

mg=qE

Из этого уравнения выразим искомый заряд q:

q=mg/E

Шаг 3. Перевод единиц измерения в СИ

Перед подстановкой чисел необходимо привести все величины к единицам системы СИ.

Масса m=41 мг. Так как 1 мг =10^-6 кг, то: m=41·10^-6 кг =4,1·10^-5 кг
Напряжённость поля E=400 кН/Кл. Так как 1 кН =10³ Н, то: E=400·10³ Н/Кл =4·10⁵ Н/Кл

Шаг 4. Вычисление значения заряда

Подставим числовые значения в полученную формулу:

q=(4,1·10^-5/ кг )·(9,8 м/с ²)

Выполним умножение в числителе:

4,1·9,8=40,18 40,18·10^-5=4,018·10^-4

Теперь разделим на знаменатель:

q=4,018·10^-4/4·10⁵ q=4,018/4·10^-4-5 q≈1,0045·10^-9 Кл

Округлим результат до разумного количества значащих цифр (учитывая точность исходных данных):

q≈1,0·10^-9 Кл

Или в более удобных единицах:

q≈1 нКл

Шаг 5. Проверка размерности и логики

Проверим единицы измерения:

[q]=[m][g]/[E]=кг · м/с²Н/Кл =Н/Н/Кл =Кл/

Размерность совпадает с единицей измерения заряда. Логически всё верно: малая масса требует малого заряда для уравновешивания в сильном поле.

Ответ

q ≈ 1 нКл

Задача решается через условие равновесия сил. Важно правильно перевести миллиграммы в килограммы и килоны в ньютоны. При использовании g=9,8 м/с² ответ получается близким к 1 нКл.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 63.3 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 63.3?

Краткий ответ: q ≈ 1 нКл.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика; углубленное обучение», Касьянов В.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 63. Проводники в электростатическом поле.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.