С какой скоростью входит электрон в однородное электрическое поле со скоростью 0,5•10^7 м/с и движется по направлению

Margo

68

Для начала, нам понадобится формула, которая связывает изменение кинетической энергии электрона с работой, совершенной над ним электрическим полем. Формула имеет вид:

\[ \Delta KE = q \cdot U \]

где \(\Delta KE\) - изменение кинетической энергии электрона, \(q\) - его заряд и \(U\) - разность потенциалов или напряжение между начальной и конечной точками.

В данной задаче электрон входит в однородное электрическое поле. Однородное электрическое поле характеризуется равномерным напряженным векторным полем на протяжении всего его пространства. Для нахождения скорости входа электрона в поле, мы можем сначала найти разность потенциалов, а затем подставить ее в формулу для изменения кинетической энергии.

Разность потенциалов равняется разности потенциальной энергии, деленной на заряд электрона. Формула имеет вид:

\[ U = \frac{{\Delta PE}}{{q}} \]

где \( \Delta PE \) - изменение потенциальной энергии электрического поля, \( q \) - заряд электрона.

В данной задаче электрон движется по направлению линий напряженности поля, что означает, что его движение параллельно линиям равного потенциала. Таким образом, изменение потенциальной энергии равно работе электрического поля, т.е. разности потенциалов между начальной и конечной точками.

Мы можем использовать формулу для потенциальной разности:

\[ U = E \cdot d \]

где \( E \) - напряженность электрического поля и \( d \) - расстояние между начальной и конечной точками.

Для нахождения \( U \) нам нужно знать значения \( E \) и \( d \). Все необходимые значения даны в задаче: \( E = 0 \) и \( d = 2 \) см.

Теперь, подставляя найденное значение \( U \) в формулу для изменения кинетической энергии, мы можем найти изменение кинетической энергии:

\[ \Delta KE = q \cdot U \]

Для этого нам нужно знать значение заряда электрона. Заряд электрона составляет \( q = -1.6 \times 10^{-19} \) Кулона.

Подставив все значения в формулу, получим:

\[ \Delta KE = -1.6 \times 10^{-19} \cdot 0 = 0 \]

Теперь мы можем использовать формулу для изменения кинетической энергии, чтобы найти скорость входа электрона в поле:

\[ \Delta KE = \frac{1}{2} m v^2 \]

где \( \Delta KE \) - изменение кинетической энергии электрона, \( m \) - его масса и \( v \) - его скорость.

Так как изменение кинетической энергии равно нулю, мы можем записать:

\[ 0 = \frac{1}{2} m v^2 \]

Отсюда видно, что \(\frac{1}{2} m v^2 = 0\), что возможно только в одном случае: если \( v = 0 \).

Таким образом, скорость входа электрона в поле равна нулю.

Ответ: Электрон входит в однородное электрическое поле со скоростью \( 0 \) м/с.