16(НГУ 1998). На горизонтальную пластинку площади S с отрицательным зарядом −Q оседают из воздуха пылинки, масса каждой из которых m, а заряд +q. Какова наибольшая масса слоя пыли, осевшей на пластину? Ускорение свободного падения g.
Решение:
Пусть M − искомая масса. После того, как вся пыль осядет, суммарный заряд на пластинке
создаст электрическое поле напряженности
Сила, действующая на каждую пылинку со стороны электрического поля F = qE, будет уравновешена силой тяжести mg:
Тогда искомая масса
Ответ: M = mQ/q + 2εoSm2g/q2.