Question

Електрон влітає в електричне поле з напруженістю 9,1*10^4В/м з швидкістю 8*10^6 м/с уздовж силової лінії.Визначити з яким прискоренням рухатиметься електрон і яку відстань він пройде до зупинки

Answer 1

Ответ:

a=e*E/m,  t=v/a,  s=v*t+a*t^2/2=6mm

Объяснение:

Answer 2

Для визначення прискорення, з яким рухатиметься електрон в електричному полі, можна використовувати другий закон Ньютона для зарядженого частки, яка знаходиться в електричному полі:

F = q * E,

де F - сила, q - заряд електрона, а E - напруженість електричного поля.

Заряд електрона, q, дорівнює приблизно -1,6 * 10^(-19) Кл.

Таким чином, сила, з якою діє електричне поле на електрон:

F = (-1,6 * 10^(-19) Кл) * (9,1 * 10^4 В/м) = -1,456 * 10^(-14) Н.

За другим законом Ньютона F = m * a, де m - маса тіла, a - прискорення.

Маса електрона дуже мала, приблизно 9,11 * 10^(-31) кг.

Отже, прискорення електрона:

a = F / m = (-1,456 * 10^(-14) Н) / (9,11 * 10^(-31) кг) ≈ -1,59 * 10^16 м/с².

Прискорення електрона від'ємне, оскільки напрямлене проти напряму руху електрона.

Тепер для визначення відстані, яку електрон пройде до зупинки, можна використовувати рівняння руху:

v^2 = u^2 + 2as,

де v - кінцева швидкість (0, оскільки електрон зупиняється), u - початкова швидкість (8 * 10^6 м/с), a - прискорення, s - відстань.

Підставляючи відомі значення:

(0)^2 = (8 * 10^6 м/с)^2 + 2 * (-1,59 * 10^16 м/с²) * s.

Розв'язуючи це рівняння для s:

0 = 64 * 10^12 м²/с² - 3,18 * 10^16 м²/с² * s,

3,18 * 10^16 м²/с² * s = 64 * 10^12 м²/с²,

s = (64 * 10^12 м²/с²) / (3,18 * 10^16 м²/с²) ≈ 2 * 10^(-4) м.

Отже, електрон пройде приблизно 2 * 10^(-4) м (або 0,2 мм) до зупинки.