Question

Электрон, движущийся со скоростью 200км\с, влетает в электрическое поле с напряженностью 150В\м в направлении, совпадающим с направлением силовых линий поля. Через сколько времени скорость электрона станет равной нулю ?

Answer 1

Ответ:

$7,6*10^{-9} c$

Объяснение:

$ma=eE$  $a=\frac{v-v_{0} }{t}$  отсюда v равно в итоге 0  $m\frac{v}{t} =eE$

выразим время и подставим значение

$m\frac{v}{eEt} =t$ $t= \frac{9.1*10^{-31}*2*10^{5} }{1.6*10^{-19}*150 } =7.6*10^{-9} c$

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать второй закон Ньютона и закон Лоренца. В данной ситуации электрон движется в электрическом поле, и на него действует сила, равная заряду электрона, умноженному на интенсивность поля. Зная, что заряд электрона составляет примерно -1.6 x 10^-19 Кл (кулон), а интенсивность поля 150 В/м, мы можем найти силу, действующую на электрон: F = q * E F = (-1.6 x 10^-19 Кл) * (150 В/м) F = -2.4 x 10^-17 Н Сила, действующая на электрон, направлена против его движения. Следовательно, электрон будет замедляться под воздействием этой силы. Для нахождения времени, через которое скорость электрона станет равной нулю, мы можем воспользоваться уравнением второго закона Ньютона: F = m * a где F - сила, m - масса электрона, a - ускорение электрона. Масса электрона примерно равна 9.11 x 10^-31 кг. Так как ускорение равно силе, деленной на массу: a = F / m a = (-2.4 x 10^-17 Н) / (9.11 x 10^-31 кг) a ≈ -2.64 x 10^13 м/с^2 Теперь, чтобы найти время, через которое скорость станет равной нулю, мы можем использовать уравнение движения: v = u + at где v - конечная скорость (нулевая), u - начальная скорость (200 км/с), a - ускорение, t - время. 200 км/с можно перевести в метры в секунду: u = 200000 м/с Подставляя все известные значения в уравнение: 0 = 200000 м/с + (-2.64 x 10^13 м/с^2) * t Теперь можно решить это уравнение относительно t: t = -200000 м/с / (-2.64 x 10^13 м/с^2) t ≈ 7.58 x 10^-9 секунд Итак, через примерно 7.58 наносекунд скорость электрона станет равной нулю при движении в электрическом поле с напряженностью 150 В/м.