Question

Однородное электрическое поле напряженностью Е создано в металле и в вакууме. Одинаковое ли расстояние пройдет за одно и то же время электрон в том и в другом случае? Начальная скорость его равна нулю. Дайте ответ с объяснением​

Answer 1

Ответ:

В металле электрон пройдет меньшее расстояние.

Поделитесь:

Объяснение:

Электроны в металле и в вакууме несомненно пройдут различные расстояния. Это связано с тем, что в вакууме электрон движется с ускорением под действием только электрического поля. В отличие от металла где на него помимо электрического поля действуют силы сопротивления кристаллической решетки. Следовательно, в металле электрон пройдет меньшее расстояние.

Answer 2

Расстояние, пройденное электроном в однородном электрическом поле, зависит от его начальной скорости и ускорения. В данном случае начальная скорость электрона равна нулю, поэтому его движение будет вызвано только электрическим полем.

В металле электроны свободно движутся, так как металл содержит свободные заряженные частицы. В вакууме же электроны будут двигаться в электрическом поле без влияния других частиц.

В обоих случаях на электрон будет действовать одна и та же сила, вызванная электрическим полем. Согласно второму закону Ньютона (F = ma), сила, действующая на электрон, приведет к его ускорению. Ускорение электрона в электрическом поле определяется соотношением:

a = qE/m,

где q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля, m - масса электрона.

Таким образом, ускорение электрона в электрическом поле зависит только от заряда электрона и напряженности поля и не зависит от среды, в которой находится электрон (металл или вакуум).

Поэтому, если начальная скорость электрона равна нулю, то время, за которое он пройдет одно и то же расстояние в металле и в вакууме, будет одинаковым. Это объясняется тем, что ускорение электрона исключительно зависит от электрического поля и его массы, а не от свойств среды, в которой находится электрон.