Какова масса электронов, избыточно заряженных в капле масла массой 80 мг, находящейся в электрическом поле

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для силы Кулона, которая выглядит следующим образом:

\[F = q \cdot E\]

где \(F\) - сила Кулона, \(q\) - величина заряда, \(E\) - напряженность электрического поля.

Мы знаем, что сила Кулона равна силе тяжести на эквивалентное количество заряженных электронов в капле масла. Таким образом, мы можем сравнить силы и найти отношение между массой масла и массой электронов.

Для начала, нам необходимо найти количество электронов в капле масла. Для этого воспользуемся формулой:

\[q = \frac{m}{m_e}\]

где \(q\) - количество зарядов, \(m\) - масса капли масла, а \(m_e\) - масса одного электрона.

Масса капли масла составляет 80 мг, что равно 0.08 г. Масса одного электрона составляет 9.11 x 10^-31 кг, что равно 9.11 x 10^-8 г.

\[q = \frac{0.08}{9.11 \times 10^{-8}} = 8.78 \times 10^{22}\]

Теперь, зная количество зарядов, мы можем найти силу Кулона. Заменим \(q\) полученным значением и \(E\) значением напряженности электрического поля (1000 Н/Кл):

\[F = (8.78 \times 10^{22}) \times (1000) = 8.78 \times 10^{25} \, \text{Н}\].

Так как сила Кулона равна силе тяжести на эквивалентное количество электронов, мы можем сказать, что масса электронов, избыточно заряженных в капле масла, равна массе капли масла, разделенной на ускорение свободного падения \(g\):

\[m_e = \frac{F}{g} = \frac{8.78 \times 10^{25}}{9.8} = 8.96 \times 10^{24} \, \text{г}\].

Таким образом, масса электронов, избыточно заряженных в капле масла массой 80 мг, находящейся в электрическом поле напряженностью 1000 Н/Кл в состоянии невесомости, составляет \(8.96 \times 10^{24}\) г.