Заряженная частица в эл.поле с потенциалом 1кВ приобрела энергию 4, 8 мкдж. Найти заряд частицы

а) идет охлаждение,значит используем формулу Q=cm(t2-t1), где Q-количество выделенной энергии, c-теплоемкость вещества и (t2-t1) разница конечной и начальной температур

Подставляем в формулу данные: 80,1*10^3=500*0,9*(10-t1) и находим начальную температуру, t1=188 по Цельсию

(В формуле получается отрицательное значение, потому что идет охлаждение и Q берут по модулю)

б) 1. идет нагревание льда : Q=c(льда)*m*(льда)t2-t1)(льда)

2. Нагревание воды: Q=c(воды) *m(воды)*t2-t1)(воды)

Количество теплоты Q одинакова, значит приравняем уравнения, в итоге

c(льда)*m*(льда)(t2-t1)=c(воды) *m(воды)*(t2-t1)

c*5*(41-0)=4200*5*(20,5-0)

c=2100дж/(кг*°C)

q = 5*10^-4cos(10^3πt), С= 10 пФ = 10*10^-12 Ф.
1.Найдите:
А) Амплитуду колебаний заряда.
В общем виде уравнение колебаний заряда  q=qm*cos(ωt). Cопоставляя получаем qm=5*10^-4 Кл.
Б) Период. ω= 10^3π. Из ω = 2π/T, T=2π/ω=2π/(10^3π)=2*10^-3 c.
В) Частоту. Из υ=1/T, υ=1/(2*10^-3) =0,5*10^3 Гц= 500 Гц.
Г) Циклическую частоту. ω= 10^3π Гц= 3140 Гц.

 2. Запишите уравнения зависимости напряжения на конденсаторе от времени:     
Из формулы емкости конденсатора  С=q/U имеем
 u(t) = q(t)/C = 
(5*10^-4cos(10^3πt))/(10*10^-12) = 0,5*10^8 cos(10^3πt):

и силы тока в контуре от времени: в общем виде i(t) =q(t) '=Imcos(ωt+π/2) - ток опережает колебания напряжения на конденсаторе на π/2, Im=ω*qm; Im=10^3π*5*10^-4=1,57 A.
Значит i(t) =1,57cos(10^3πt+π/2).