Шар радиусом 2 см заряжается отрицательно до потенциала 2 кВ

Для решения задачи сначала найдем заряд шарика, используя формулу потенциала для сферы:

V = k * Q / R

где V - потенциал, k - электростатическая постоянная (8,9875 * 10^9 Нм²/Кл²), Q - заряд шара, R - радиус шара.

Из условия задачи:

V = 2 кВ = 2000 В
R = 2 см = 0,02 м

Теперь выразим заряд Q из формулы потенциала:

Q = V * R / k
Q = 2000 * 0,02 / (8,9875 * 10^9)
Q ≈ 4,446 * 10^(-9) Кл

Теперь найдем количество электронов, составляющих этот заряд. Электрон имеет заряд e = 1,602 * 10^(-19) Кл. Тогда число электронов N можно найти следующим образом:

N = Q / e
N = 4,446 * 10^(-9) / (1,602 * 10^(-19))
N ≈ 2,776 * 10^(10)

Теперь найдем массу всех электронов, составляющих заряд. Масса одного электрона m_e ≈ 9,109 * 10^(-31) кг. Тогда общая масса M всех электронов равна:

M = N * m_e
M = 2,776 * 10^(10) * 9,109 * 10^(-31)
M ≈ 2,529 * 10^(-20) кг

Таким образом, масса всех электронов, составляющих заряд, сообщенный шарику, составляет примерно 2,529 * 10^(-20) кг.