На каком расстоянии от начальной точки движения электрона его скорость достигнет значения 2 * 10^6 м/с в однородном
На каком расстоянии от начальной точки движения электрона его скорость достигнет значения 2 * 10^6 м/с в однородном электрическом поле с напряжённостью 5 н/кл? При этом исходную скорость электрона считать равной нулю.
11.12.2023 04:40
Инструкция: Чтобы решить данную задачу, нужно применить закон взаимодействия электрических зарядов. Движение электрона в электрическом поле описывается ускоренным движением.
Известно, что сила, действующая на электрон в электрическом поле, равна произведению его заряда на напряжённость поля:
F = q * E,
где F - сила, q - заряд электрона, E - напряжённость электрического поля.
Сила, действующая на электрон, равна произведению массы электрона на его ускорение:
F = m * a,
где m - масса электрона, a - ускорение.
Таким образом, сила, действующая на электрон, равна произведению его заряда на напряжённость поля, а также равна произведению массы электрона на его ускорение:
q * E = m * a.
Ускорение электрона можно выразить через скорость и пройденное расстояние:
a = v^2 / (2 * s),
где v - скорость электрона, s - пройденное расстояние.
Подставив это выражение для ускорения в уравнение силы, получим:
q * E = m * v^2 / (2 * s).
Отсюда можно выразить пройденное расстояние s:
s = m * v^2 / (2 * q * E).
В данном случае, зная значения массы электрона (m = 9.11 * 10^-31 кг), скорости (v = 2 * 10^6 м/с), заряда электрона (q = 1.6 * 10^-19 Кл) и напряжённости электрического поля (E = 5 н/кл), можно подставить эти значения в формулу и рассчитать пройденное расстояние с.
Пример использования:
Значения:
m = 9.11 * 10^-31 кг,
v = 2 * 10^6 м/с,
q = 1.6 * 10^-19 Кл,
E = 5 н/кл.
s = (9.11 * 10^-31 кг) * (2 * 10^6 м/с)^2 / (2 * (1.6 * 10^-19 Кл) * (5 н/кл)).
Расчитываем пройденное расстояние:
s ≈ 9.0875 * 10^-4 м.
Совет: Чтобы лучше понять данную тему, полезно вспомнить определение ускорения и применение закона взаимодействия электрических зарядов. Также рекомендуется изучить основные понятия электростатики и законы движения тела под действием силы.
Дополнительное задание: На каком расстоянии от исходной точки движения электрона, его скорость достигнет значения 3 * 10^6 м/с, если напряжённость электрического поля равна 6 н/кл? (Значения массы электрона и его заряда оставляем прежними.)