Какой путь пройдет шарик массой 10 г с зарядом 2*10^-9 Кл за 30 с в однородном электрическом поле с напряженностью 3000
Какой путь пройдет шарик массой 10 г с зарядом 2*10^-9 Кл за 30 с в однородном электрическом поле с напряженностью 3000 В/м? Средствами какого пути шарик достигнет пункта А?
03.12.2023 11:17
Разъяснение: Чтобы понять движение заряда в электрическом поле, необходимо вспомнить о силе электрического поля, действующей на заряд. Данная сила определяется по формуле F = qE, где F - сила электрического поля, q - заряд заряда, а E - напряженность электрического поля.
При движении заряда в однородном электрическом поле с напряженностью E, сила F будет направлена вдоль поля и будет постоянной по величине.
Теперь применим эти знания к задаче. У нас есть шарик с зарядом 2*10^-9 Кл и массой 10 г. Мы хотим найти путь, который пройдет шарик в электрическом поле с напряженностью 3000 В/м за 30 с.
Первым шагом найдем силу, действующую на шарик. Используем формулу F = qE.
F = (2*10^-9 Кл) * (3000 В/м) = 6 * 10^-6 Н.
Затем посчитаем ускорение шарика, используя второй закон Ньютона: F = ma, где F - сила, m - масса, а - ускорение.
a = F/m = (6 * 10^-6 Н) / (10^-2 кг) = 6 * 10^2 м/с^2.
Далее применяем формулу для равноускоренного движения: s = ut + (1/2)at^2, где s - путь, u - начальная скорость, t - время, a - ускорение.
Т.к. шарик покоится, начальная скорость равна 0. Тогда формула упрощается до s = (1/2)at^2.
Подставим значения: s = (1/2) * (6 * 10^2 м/с^2) * (30 с)^2 = 27000 м.
Шарик пройдет путь 27000 м за 30 с в данном электрическом поле.
Совет: Чтобы лучше понять электрическое поле и движение заряда в нем, рекомендуется изучить основы физики и электромагнетизма. Понимание формул и основных концепций поможет решать подобные задачи более легко.
Проверочное упражнение: Заряд 5*10^-6 Кл расположен в однородном электрическом поле с напряженностью 200 В/м. Найдите силу, действующую на заряд. (Ответ: 1 мН)