Каково будет расстояние, которое пройдет электрон, когда он влетит в однородное электрическое поле с напряженностью

Тема: Движение в однородном электрическом поле

Пояснение: В данной задаче нам дано значение напряженности однородного электрического поля (E = 90 В/м), а также известно, что электрон остановится полностью в этом поле. Сначала нам необходимо вычислить расстояние, пройденное электроном.

Если электрон останавливается полностью, то сила, действующая на него со стороны электрического поля, должна быть равна силе трения (Fтр):

Fполе = Fтр.

Для вычисления силы, действующей на электрон в поле, можно воспользоваться формулой:

Fполе = q * E,

где q - заряд электрона, а E - напряженность электрического поля.

Сила трения, в свою очередь, вычисляется по формуле:

Fтр = μ * m * g,

где μ - коэффициент трения, m - масса электрона, g - ускорение свободного падения.

Так как нам известны все значения в данной задаче, мы можем вычислить силу трения.

После этого можно приравнять силу трения силе поля и решить уравнение относительно расстояния s, которое пройдет электрон:

q * E = μ * m * g.

После нахождения значения расстояния s, можно вычислить время t, за которое электрон пройдет это расстояние с начальной скоростью 0:

t = s / v,

где v - начальная скорость электрона.

Например: Каково будет расстояние, которое пройдет электрон, когда он влетит в однородное электрическое поле с напряженностью 90 В/м и остановится полностью? Сколько времени потребуется для этого?

Решение:
Дано:
E = 90 В/м,
q - заряд электрона,
μ - коэффициент трения,
m - масса электрона,
g - ускорение свободного падения.

Известно, что Fполе = Fтр, поэтому можем записать:

q * E = μ * m * g.

Необходимо решить это уравнение относительно расстояния s. После нахождения s, можно вычислить время t с помощью формулы t = s / v.

Совет: Для понимания данной задачи, важно иметь представление о понятии электрического поля и его влиянии на движение заряженных частиц.

Проверочное упражнение: При напряженности электрического поля 60 В/м электрон остановился за 2 секунды. Какова масса электрона, если его заряд составляет 1,6 x 10^-19 Кл?