Какова сила, воздействующая на электрон в присутствии электрического поля с напряженностью 10^6 Н/Кл? Какое ускорение

Chernaya_Meduza

64

Чтобы ответить на этот вопрос, нам потребуется знание о взаимодействии электронов с электрическим полем. Сила \(F\), действующая на электрон в присутствии электрического поля, можно выразить с помощью следующей формулы:

\[F = q \cdot E\]

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

Значение заряда электрона составляет \(q = -1.6 \times 10^{-19}\) Кл (коломбов), а величина напряженности электрического поля дана в задаче и равна \(E = 10^6\) Н/Кл (ньютон на коломб). Подставим эти значения в формулу:

\[F = -1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \times 10^6 \, \text{Н/Кл}\]

Упростим выражение:

\[F = -1.6 \times 10^{-19 + 6} \, \text{Н} = -1.6 \times 10^{-13} \, \text{Н}\]

Таким образом, сила, действующая на электрон в данном электрическом поле, равна \(-1.6 \times 10^{-13}\) Ньютон.

Чтобы найти ускорение, приобретаемое электроном под действием этой силы, мы можем использовать второй закон Ньютона \(F = m \cdot a\), где \(m\) - масса электрона, \(a\) - ускорение.

Масса электрона составляет \(m = 9.11 \times 10^{-31}\) кг. Подставим известные значения в формулу:

\[-1.6 \times 10^{-13} \, \text{Н} = 9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг} \times a\]

Разделим обе части уравнения на \(9.11 \times 10^{-31}\) кг:

\[\frac{{-1.6 \times 10^{-13} \, \text{Н}}}{{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}}} = a\]

После выполнения вычислений получаем:

\[a \approx -1.76 \times 10^{18} \, \text{м/с}^2\]

Таким образом, ускорение, приобретаемое электроном в данном электрическом поле, составляет примерно \(-1.76 \times 10^{18}\) метров в секунду в квадрате. Отсутствие положительного или минусового знака перед ответом указывает на то, что ускорение направлено в данном случае в противоположную сторону силы, поскольку заряд электрона отрицательный.