Маленький шарик массой m = 1 г с зарядом q > 0, подвешенный к потолку на легкой шелковой нитке длиной l = 0,8 м, находится в горизонтальном однородном электростатическом поле
с модулем напряженности поля E = 6 · 105 В/м (см. рис.). Шарик отпускают с нулевой начальной скоростью из положения, в котором нить вертикальна. В момент, когда нить образует с вертикалью угол
модуль скорости шарика υ = 0,8 м/с. Чему равен заряд шарика q? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Так как по условию задачи сопротивлением воздуха можно пренебречь, можно применить теорему о кинетической энергии:
Работа электростатического поля равна Aэ = Eqd, где перемещение тела в электростатическом поле равно
Работа силы тяжести равна Aтяж = −mgh, при этом тело поднялось на высоту С учетом, что начальная скорость шарика равнялась 0, получаем
Находим заряд шарика
Ответ: 5,8 нКл.

