С каким ускорением движутся электрон в поле напряженностью 10 кВ / м
С каким ускорением движутся электрон в поле напряженностью 10 кВ / м
Ускорение электрона в поле с напряженностью 10 кВ/м равно 1.6 * 10^13 м/с^2.
Для определения ускорения электрона в поле напряженностью 10 кВ/м можно воспользоваться вторым законом Ньютона, который гласит, что сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на ускорение. В данном случае сила, действующая на электрон, равна его заряду, умноженному на поле напряженностью: F = qE.
Ускорение электрона можно найти, разделив силу на массу электрона: a = F/m.
Масса электрона m ≈ 9.11 х 10^-31 кг, а его заряд q ≈ -1.6 х 10^-19 Кл. Подставляя данные в формулу, получим:
a = (1.6 х 10^-19 Кл * 10^4 В/м) / 9.11 х 10^-31 кг ≈ 1.76 х 10^12 м/с^2.
Таким образом, ускорение электрона в поле напряженности 10 кВ/м составляет примерно 1.76 х 10^12 м/с^2.
Чтобы найти ускорение, с которым движется электрон в электрическом поле, мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона и формулой для силы, действующей на заряд в электрическом поле.
Сила, действующая на электрон в электрическом поле:
Электрическая сила ( F ), действующая на заряд ( q ) в однородном электрическом поле с напряженностью ( E ), определяется как:
[ F = qE ]
Для электрона заряд ( q ) равен ( -e ), где ( e \approx 1.6 \times 10^{-19} ) Кл. Напряженность поля ( E ) дана как 10 кВ/м, что эквивалентно ( 10 \times 10^3 ) В/м или ( 10^4 ) В/м.
Масса электрона:
Масса ( m ) электрона составляет приблизительно ( 9.11 \times 10^{-31} ) кг.
Второй закон Ньютона:
Второй закон Ньютона утверждает, что сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на его ускорение ( a ):
[ F = ma ]
Нахождение ускорения:
Подставляя выражение для силы в уравнение второго закона Ньютона, получаем:
[ ma = qE ]
Отсюда выражаем ускорение ( a ):
[ a = \frac{qE}{m} ]
Подставляем известные значения:
[ a = \frac{(-1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times (10^4 \, \text{В/м})}{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}} ]
Проводим вычисления:
[ a \approx \frac{-1.6 \times 10^{-15} \, \text{Н}}{9.11 \times 10^{-31} \, \text{кг}} \approx -1.76 \times 10^{15} \, \text{м/с}^2 ]
Знак минус указывает на то, что ускорение направлено противоположно направлению электрического поля, поскольку заряд электрона отрицателен.
Таким образом, модуль ускорения электрона в данном электрическом поле составляет примерно ( 1.76 \times 10^{15} \, \text{м/с}^2 ).
