Ребят ради Бога с контрольной

№1. Напряженность однородного электрического поля 3106 . В этом поле на нити подвешен шарик, масса которого 2 г и заряд 4 нКл. Линии напряженности поля составляют 60 с вектором ускорения свободного падения. Чему равна сила натяжения нити?

№2. При каком минимальном напряжении между пластинами плоского конденсатора электрон ускоряющую разность потенциалов 5 кВ и влетевший в середину между пластинами этого конденсатора, не вылетит из него, если расстояние между пластинами 1 см, а длина пластин 5 см?
№3. Три положительных точечных заряда q расположены в вакууме вдоль прямой на расстоянии а друг от друга. Какую работу нужно совершить, чтобы расположить эти заряды в вершинах равностороннего треугольника со стороной а ? ( фото рисунка прикрепил)

№4. Заряженная положительным зарядом пылинка массой 10-8 г находится в равновесии в однородном электрическом поле плоского конденсатора, пластины которого расположены горизонтально. Разность потенциалов между пластинами 6 кВ. На сколько необходимо изменить разность потенциалов между пластинами, чтобы пылинка осталась в равновесии, если она потеряла 1000 электронов? Расстояние между пластинами конденсатора 5 см.

№5 На рисунках а) и б) изображены эквипотенциальные поверхности некоторых электрических полей. Изобразите несколько силовых линий этих полей и укажите их направление. ( фото прикрепил )
ответ поясните.

По условию задачи шарик после каждого удара о пол кабины поднимается на максимальную высоту относительно пола за одно и то же время . Если, как обычно, пренебречь влиянием воздуха на движение шарика, то согласно закону свободного падения можно утверждать, что в промежутках времени между ударами шарик движется относительно земли с ускорением свободного падения . Поскольку лифт относительно земли движется равномерно, то и по отношению к полу лифта в указанные промежутки времени шарик движется с тем же ускорением. Следовательно, непосредственно после удара скорость шарика относительно пола кабины должна быть равна , и шарик за время подъема относительно пола кабины должен подняться на высоту. Отсюда следует, что непосредственно перед следующим ударом о пол скорость шарика должна быть направлена вертикально вниз, а ее величина относительно пола кабины должна быть равна , т.е. в результате удара скорость шарика относительно пола должна изменять лишь свое направление на противоположное. Следовательно, удар шарика о пол должен быть идеально упругим, а со стороны тросов, поднимающих кабину лифта вверх, на нее должны действовать силы, обеспечивающие ее равномерное движение.Пусть кабина поднимается вверх со скоростью  относительно земли, а шарик непосредственно после очередного удара о пол кабины находился на высоте  над землей. Поскольку в этот момент скорость шарика относительно земли согласно сказанному выше равна , шарик относительно земли, совершая свободное падение, будет двигаться вверх в течение промежутка времени  и поднимется на высоту , а затем начнет двигаться вниз и через промежуток времени  после предыдущего удара вновь ударится о пол кабины. К этому моменту времени пол кабины должен достигнуть высоты . Следовательно, между двумя ударами о пол путь, пройденный шариком относительно земли, равен. Подставляя в это выражение ранее найденные значения высот  и , определим искомую скорость лифта:


Из этого выражения следует, что задача имеет решение, если исходные данные удовлетворяют условию: . При невыполнении этого условия в рамках сделанных предположений задача не имеет решения.  ответ; при  решений нет.

В общем аналитически 

составляем уравнения движения.
получается что первый выехал из точки а , с координатой х0=0
второй выехал из точки б с координатой х0=60.

тогда 
x1(t)=0+3*t
x2(t)=60-6t

что бы найти время встречи приравниваем х1=х2 тогда
3t=60-6t
9t=60
t=20/3

расстояние которое пройдет первый велосипедист из точки А к моменту встречи:
х1=3*20/3=20м.

как решить графически:

рисуем оси х и t

x - вертикальная
t - горизонтальная

рисуем линии в соответствиис уравнениями. первая линияя это 3t - тоесть прямая выходит из начала координат, стремится вверх.

х2=60-6t - прямая выходит из точки 60 на оси х, стремится вниз, в точке 20/3 линии пересекутся. это и есть момент встречи.