Номер 261, страница 47 - гдз по физике 8 класс сборник задач Исаченкова, Слесарь

Для решения данной задачи воспользуемся понятием элементарного электрического заряда. Элементарный заряд $\text{e}$ — это минимальная порция электрического заряда, которая существует в природе. Его значение составляет примерно $e \approx 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл. Заряд электрона равен $-e$.

Заряд любого тела $\text{q}$ всегда кратен элементарному заряду: $q = N \cdot e$, где $\text{N}$ — целое число.

• Если тело имеет недостаток $\text{N}$ электронов, его заряд положителен: $q = +N \cdot e$.
• Если тело имеет избыток $\text{N}$ электронов, его заряд отрицателен: $q = -N \cdot e$.

Решим задачу для каждой строки таблицы.

1 Дано:

Заряд капельки масла $q_1 = 1.6 \cdot 10^{-18}$ Кл
Элементарный заряд $e = 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Найти:

Число электронов на капле $N_1$.

Решение:

Так как заряд капельки $q_1$ положителен, это означает, что на ней имеется недостаток электронов. Найдем их число $N_1$ из формулы $q_1 = N_1 \cdot e$:
$N_1 = \frac{q_1}{e}$
$N_1 = \frac{1.6 \cdot 10^{-18} \text{ Кл}}{1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 10$
Таким образом, на капельке недостаток 10 электронов.

Ответ: недостаток 10 электронов.

2 Дано:

Заряд капельки масла $q_2 = -1.6 \cdot 10^{-17}$ Кл
Элементарный заряд $e = 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Найти:

Число электронов на капле $N_2$.

Решение:

Заряд капельки $q_2$ отрицателен, что указывает на избыток электронов. Общий заряд капли определяется по формуле $q_2 = -N_2 \cdot e$, где $N_2$ — число избыточных электронов. Выразим $N_2$ из этой формулы:
$N_2 = \frac{-q_2}{e}$
$N_2 = \frac{-(-1.6 \cdot 10^{-17} \text{ Кл})}{1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{1.6 \cdot 10^{-17} \text{ Кл}}{1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = 100$
Следовательно, на капельке избыток 100 электронов.

Ответ: избыток 100 электронов.

3 Дано:

Недостаток электронов на капле $N_3 = 200$
Элементарный заряд $e = 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Найти:

Заряд капельки масла $q_3$.

Решение:

Недостаток электронов означает, что суммарный заряд капельки положителен. Заряд капельки можно рассчитать по формуле $q_3 = N_3 \cdot e$:
$q_3 = 200 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = 320 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = 3.2 \cdot 10^{-17} \text{ Кл}$
Заряд капельки равен $3.2 \cdot 10^{-17}$ Кл.

Ответ: $q_3 = 3.2 \cdot 10^{-17}$ Кл.

4 Дано:

Избыток электронов на капле $N_4 = 300$
Элементарный заряд $e = 1.6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Найти:

Заряд капельки масла $q_4$.

Решение:

Избыток электронов означает, что суммарный заряд капельки отрицателен. Заряд капельки можно рассчитать по формуле $q_4 = -N_4 \cdot e$:
$q_4 = -300 \cdot 1.6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = -480 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} = -4.8 \cdot 10^{-17} \text{ Кл}$
Заряд капельки равен $-4.8 \cdot 10^{-17}$ Кл.

Ответ: $q_4 = -4.8 \cdot 10^{-17}$ Кл.