Какое будет ускорение электрона, попавшего в электрическое поле с напряженностью 0,2 МВ/м?

Винни

65

Для решения данной задачи нам потребуется использовать законы электростатики. В данном случае, мы знаем напряженность электрического поля, а хотим найти ускорение электрона.

Для начала, давайте вспомним формулу, связывающую напряженность электрического поля и ускорение заряженной частицы:

\[a = \frac{F}{m}\]

где \(a\) - ускорение, \(F\) - сила, действующая на заряд, \(m\) - масса заряда.

Сила, действующая на электрон в электрическом поле, можно выразить через заряд электрона и напряженность электрического поля:

\[F = qE\]

где \(q\) - заряд электрона, \(E\) - напряженность электрического поля.

Масса электрона также нам известна и составляет около \(9.11 \times 10^{-31}\) кг.

Теперь можем подставить выражение для силы в формулу для ускорения:

\[a = \frac{F}{m} = \frac{qE}{m}\]

Далее подставляем известные значения: значения заряда электрона \(q = -1.6 \times 10^{-19}\) Кл, массы электрона \(m = 9.11 \times 10^{-31}\) кг, и значение напряженности электрического поля \(E = 0.2\) МВ/м \(= 0.2 \times 10^6\) В/м:

\[a = \frac{(-1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \cdot (0.2 \times 10^6 \, \text{В/м})}{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}}\]

Проводим вычисления:

\[a = \frac{-3.2 \times 10^{-13} \, \text{Кл} \cdot \text{В/м}}{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}}\]

\[a = -3.51 \times 10^{17} \, \text{м/с}^2\]

Таким образом, ускорение электрона в электрическом поле с напряженностью 0.2 МВ/м составляет примерно \(-3.51 \times 10^{17}\) м/с². Обратите внимание на знак "минус", который означает, что электрон будет ускоряться в направлении, противоположном направлению поля.