Во сколько раз увеличится сила натяжения нити, на которой висит шарик массой 0,1 кг с зарядом 10мккл, если систему поместить в однородное электрическое поле с напряжённостью 200 кв/м, вектор которой направлен вниз?

Для того, чтобы найти скорость, найдём сначала работу поля:
A = FS, где S известна как 5 см, а F(сила Кулона) = k*q1*q2/r^2. Для вычисления силы Кулона нам нужно знать заряд сферы, для этого умножим площадь сферы на плотность заряда: q = 4pi*R^2*2*10^(-9) = 63 пКл или 63 * 10^(-12) Кл. Теперь зная заряд, вычислим силу Кулона, действующую на электрон: F = 9.072 * 10^(-16) Н. Зная силу вычислим работу поля: A = FS = 9.072 * 10^(-16) * 0.005 = 0.04536 * 10^(-16) Дж. Вся работа поля перешла в кинетическую энергию электрона, так что приравняем их: A = mU^2/2; Выведем из уравнения скорость: U = sqrt(2A/m) =(примерно) 3155782,223 м/с

Сила тока - заряд, протекающий через поперечное сечение проводника за единицу времени. Если разделим на заряд электрона e, получится количество электронов, ударяющихся в секунду об анод. Если домножим это число на кинетическую энергию каждого электрона, будет мощность нагрева, домножив которую на время, получим ответ.

Дано:
I = 6.3 мА = 6,3 * 10^-3 А
v = 10^6 м/с
t = 1 ч = 3600 с = 3.6 * 10^3 с
m = 9,1 * 10^-31 кг
e = 1.6 * 10^-19 Кл
Найти:
Q.

Решение.
N = I / e
K = mv^2 / 2
P = NK = Imv^2 / 2e
Q = Pt = (I m v^2 t) / (2e)

Q = (6.3 * 10^-3 * 9.1 * 10^-31 * 10^12 * 3.6 * 10^3) / (2 * 1.6 * 10^-19) = 64.5 Дж

ответ. Q = 64.5 Дж