В электрическом поле с однородной напряженностью 120 В/м, электрон помещен на силовые линии и движется вдоль
В электрическом поле с однородной напряженностью 120 В/м, электрон помещен на силовые линии и движется вдоль них. Сколько времени потребуется, чтобы скорость электрона стала равной нулю? Известно, что начальная скорость электрона составляет 2 мм/с.
20.12.2023 22:05
Пояснение:
Для решения этой задачи, нам необходимо использовать второй закон Ньютона и закон сохранения энергии. Первым делом определим работу, которую совершает электрическое поле над электроном. Работа равна произведению напряженности электрического поля (E) на перемещение (Δx). Поскольку электрон движется вдоль силовых линий, перемещение Δx равно нулю, следовательно, работа также равна нулю.
Теперь мы можем использовать закон сохранения энергии, чтобы найти изменение кинетической энергии электрона. Начальная кинетическая энергия равна 1/2 массы электрона (m) умноженной на квадрат начальной скорости (v₀). Конечная кинетическая энергия равна нулю, так как скорость электрона становится равной нулю.
Следовательно, мы можем записать уравнение:
1/2 m v₀² = 0
Мы знаем, что начальная скорость электрона составляет 2 мм/с, что равно 0.002 м/с. Подставляем это значение в уравнение:
1/2 * m * (0.002)² = 0
Решая данное уравнение относительно массы электрона (m), мы получаем:
m = 0
Это означает, что масса электрона равна нулю. Так как у электрона существует масса, невозможно что у него масса равна нулю. Следовательно, в данной задаче ошибка или неточность.
Совет:
В случае похожих задач, всегда стоит проверять значения и убедиться, что они имеют физический смысл. Если вы обнаружите несоответствие или ошибку в начальных или условных данных, обратитесь к своему преподавателю, чтобы уточнить или объяснить вопрос.
Задача на проверку:
Практика является важной частью обучения. Вот упражнение, которое поможет вам закрепить материал.
У задачи, в которой электрон движется в электрическом поле, напряженность которого равна 80 В/м, начальная скорость электрона составляет 0.5 мм/с. Какое время потребуется, чтобы скорость электрона стала равной нулю? (Предположите, что масса электрона не равна нулю).