Электрон, обладающий скоростью 1.8* 10^4м\с, влетает в однородное электрическое поле в вакууме с напряженностью 0.003 Н\Кл и движется против силовых линий. С каким ускорением движется электрон и какова будет его скорость, когда он пройдет расстояние 7.1 см? Сколько времени потребуется для достижения этой скорости?
Для определения ускорения электрона воспользуемся формулой второго закона Ньютона: F = ma, где F - сила, действующая на электрон в электрическом поле, m - масса электрона, a - ускорение.
Сила, действующая на электрон в электрическом поле, равна F = qE, где q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля.
Масса электрона равна m = 9.11 10^-31 кг, заряд электрона q = -1.6 10^-19 Кл.
Таким образом, сила, действующая на электрон, равна F = (-1.6 10^-19 Кл) 0.003 Н/Кл = -4.8 * 10^-22 Н.
Ускорение электрона будет равно a = F/m = (-4.8 10^-22 Н) / (9.11 10^-31 кг) ≈ -5.28 * 10^9 м/с^2.
Скорость электрона через расстояние 7.1 см (0.071 м) можно найти, используя уравнение равноускоренного движения: v^2 = v0^2 + 2as, где v0 - начальная скорость (1.8 10^4 м/с), a - ускорение, s - расстояние.
Для времени, необходимого для достижения скорости 1.8 10^4 м/с, воспользуемся уравнением v = v0 + at: 1.8 10^4 = 1.8 10^4 + (-5.28 10^9) t -5.28 10^9 * t = 0 t = 0.
Таким образом, время, необходимое для достижения скорости 1.8 10^4 м/с, равно 0 секунд, а ускорение электрона составляет -5.28 10^9 м/с^2.
Для определения ускорения электрона воспользуемся формулой второго закона Ньютона: F = ma, где F - сила, действующая на электрон в электрическом поле, m - масса электрона, a - ускорение.
Сила, действующая на электрон в электрическом поле, равна F = qE, где q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля.
Масса электрона равна m = 9.11 10^-31 кг, заряд электрона q = -1.6 10^-19 Кл.
Таким образом, сила, действующая на электрон, равна F = (-1.6 10^-19 Кл) 0.003 Н/Кл = -4.8 * 10^-22 Н.
Ускорение электрона будет равно a = F/m = (-4.8 10^-22 Н) / (9.11 10^-31 кг) ≈ -5.28 * 10^9 м/с^2.
Скорость электрона через расстояние 7.1 см (0.071 м) можно найти, используя уравнение равноускоренного движения: v^2 = v0^2 + 2as, где v0 - начальная скорость (1.8 10^4 м/с), a - ускорение, s - расстояние.
v^2 = (1.8 10^4)^2 + 2 (-5.28 10^9) 0.071 ≈ 3.24 10^8
v ≈ √(3.24 10^8) ≈ 1.8 * 10^4 м/с.
Для времени, необходимого для достижения скорости 1.8 10^4 м/с, воспользуемся уравнением v = v0 + at:
1.8 10^4 = 1.8 10^4 + (-5.28 10^9) t
-5.28 10^9 * t = 0
t = 0.
Таким образом, время, необходимое для достижения скорости 1.8 10^4 м/с, равно 0 секунд, а ускорение электрона составляет -5.28 10^9 м/с^2.