Question

ДАЮ 50 БАЛЛОВ ФИЗИКА 10-11 В однородное электрическое поле со скоростью 100 км/c влетает электрон и движется по направлению линий напряжённости поля. Какое расстояние пролетит электрон до полной потери скорости, если модуль напряжённости поля равен 3 кВ/м? Ответ приведите в см и округлите до целого числа. Масса электрона 9,1 *10 в -31 степени кг, заряд -1,6*10 в - 19 степени Кл.

Answer 1

Ответ: решение во вложении

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы движения заряженной частицы в электрическом поле. Электрон будет испытывать ускорение под действием электрической силы, а затем будет замедляться до полной остановки.

Первый шаг - найти ускорение электрона:

Электрическая сила (F) на заряде (q) в электрическом поле (E) равна произведению заряда на напряженность поля: F = q * E.

Зная массу электрона (m) и силу (F), мы можем найти ускорение (a) по второму закону Ньютона: F = m * a.

a = F / m.

Зная заряд и массу электрона, а также модуль напряженности поля, мы можем найти ускорение:

a = (1.6 * 10^-19 C * 3 * 10^3 V/m) / (9.1 * 10^-31 kg) ≈ 5.28 * 10^15 m/s².

Теперь, чтобы найти расстояние, которое электрон пролетит до полной потери скорости, мы можем использовать кинематическое уравнение:

v^2 = u^2 + 2 * a * s,

где v - конечная скорость (0 м/c), u - начальная скорость (100 км/c), a - ускорение (5.28 * 10^15 m/s²), s - расстояние.

Переведем начальную скорость в метры в секунду: 100 км/c = 100 * 1000 m / 3600 s ≈ 27.78 m/s.

Теперь подставим известные значения в уравнение:

0 = (27.78 m/s)^2 + 2 * (5.28 * 10^15 m/s²) * s.

Решим уравнение относительно s:

s = - (27.78 m/s)^2 / (2 * 5.28 * 10^15 m/s²) ≈ -2.61 * 10^-13 m.

Заметим, что полученное значение отрицательное, что говорит о том, что электрон движется в направлении, противоположном направлению поля. Однако мы хотим найти расстояние до полной потери скорости, поэтому можно взять по модулю:

s = 2.61 * 10^-13 m.

Ответ: Электрон пролетит примерно 2.61 * 10^-13 метров до полной потери скорости. В сантиметрах это составит около 2.61 * 10^-11 см.