Question

За какое время t электрическое поле напряженность E=100 Н/Кл разгонит электрон, движущийся по его силовой линии , от скорости V0=100 м/с до скорости V= 10 км/с?

Answer 1

F=E*q
a=F/m
t=v-v0/a
...................................................

Answer 2

Для определения времени, за которое электрическое поле разгонит электрон от скорости V0 до скорости V, можно использовать закон изменения кинетической энергии.

Кинетическая энергия электрона может быть записана как:

K = (1/2)mv^2,

где m - масса электрона, v - его скорость.

Изменение кинетической энергии электрона в электрическом поле можно записать как:

ΔK = K - K0,

где K0 - начальная кинетическая энергия электрона.

Изменение кинетической энергии электрона также может быть записано через работу, совершенную электрическим полем:

ΔK = qEd,

где q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля, d - расстояние, на которое электрон переместился в поле.

Так как электрон движется по силовой линии электрического поля, то d в данном случае будет равно нулю, поэтому изменение кинетической энергии равно нулю:

ΔK = 0.

Таким образом, мы можем записать:

qEd = 0.

Из этого следует, что работа, совершаемая электрическим полем, равна нулю. Это означает, что электрическое поле не вносит никаких изменений в кинетическую энергию электрона, и его скорость остается постоянной.

Таким образом, время t, за которое электрическое поле разгонит электрон от скорости V0 до скорости V, равно бесконечности (т.е. электрическое поле не воздействует на скорость электрона в данной ситуации).