Trong vùng không gian giữa hai tấm kim loại phẳng, tích điện trái dấu nhau và cách nhau một đoạn d= 5cm

Khi \(U = 1000{\rm{\;V}}\), vì hạt bụi kim loại lơ lửng nên trọng lực cân bằng với lực điện. Khi đó, bản tích điện dương sẽ ở trên và bản tích điện âm sẽ ở dưới. Ta có:

\({F_{\rm{d}}} = P \Rightarrow \left| q \right|E = mg \Rightarrow \left| q \right| = \frac{{mg}}{E} = \frac{{mgd}}{U} = \frac{{\left( {2 \cdot {{10}^{ - 9}}} \right) \cdot 9,8 \cdot \left( {5 \cdot {{10}^{ - 2}}} \right)}}{{1000}} = 9,8 \cdot {10^{ - 13}}{\rm{C}}\)

Khi hiệu điện thế giảm đến \(U' = 850{\rm{\;V}}\), vì lực điện giảm so với ban đầu nên hạt sẽ rơi xuống bản âm với gia tốc: \(a = \frac{{P - F_{\rm{a}}^{\rm{'}}}}{m} = \frac{{mg - \left| q \right|\frac{{U'}}{d}}}{m} = \frac{{\left( {2 \cdot {{10}^{ - 9}}} \right) \cdot 9,8 - 9,8 \cdot {{10}^{ - 13}} \cdot \frac{{850}}{{5 \cdot {{10}^{ - 2}}}}}}{{2 \cdot {{10}^{ - 9}}}} = 1,47{\rm{\;m/}}{{\rm{s}}^{\rm{2}}}\)

Thời gian hạt bụi kim loại chuyển động đến khi gặp bản âm là:

\(t = \sqrt {\frac{{2s}}{a}} = \sqrt {\frac{{2 \cdot \left( {2,5 \cdot {{10}^{ - 2}}} \right)}}{{1,47}}} = \frac{{\sqrt {15} }}{{21}} \approx 0,18{\rm{\;s}}\)