Модуль скорости электрона, ускоренного из состояния покоя в однородном электростатическом поле, v = 2,4* 105кмс  Определите модуль напряженности поля, если проекция перемещения электрона на направление силовых линий Δrх = –52,5 см.
от

1 Ответ

Дано:
- Модуль скорости электрона v = 2,4 * 10^5 км/с = 2,4 * 10^8 м/с.
- Проекция перемещения электрона на направление силовых линий Δr_x = -52,5 см = -0,525 м.

Найти: модуль напряженности электрического поля E.

Решение:

1. Найдем кинетическую энергию электрона после ускорения в электрическом поле. Кинетическая энергия K.E. определяется как:
   K.E. = (1/2) * m * v^2,
   где m — масса электрона, m ≈ 9,11 * 10^(-31) кг.

2. Подставим значение скорости:
   K.E. = (1/2) * (9,11 * 10^(-31) кг) * (2,4 * 10^8 м/с)^2
         = (1/2) * (9,11 * 10^(-31)) * (5,76 * 10^{16})
         = (4,555 * 10^(-14)) Дж.

3. В электрическом поле работа W, совершаемая над электроном, равна:
   W = q * E * Δr_x,
   где q — заряд электрона, q ≈ 1,6 * 10^(-19) Кл.

4. Работа также равна изменению кинетической энергии:
   W = K.E.

5. Установим равенство между работой и кинетической энергией:
   q * E * Δr_x = K.E.

6. Теперь выразим напряженность E:
   E = K.E. / (q * Δr_x).

7. Подставим известные значения:
   E = (4,555 * 10^(-14) Дж) / ((1,6 * 10^(-19) Кл) * (-0,525 м))
     = (4,555 * 10^(-14)) / (-8,4 * 10^(-20))
     = (4,555 / 8,4) * 10^(6)
     ≈ -0,542 * 10^(6) В/м = -542000 В/м.

Ответ: модуль напряженности электрического поля составляет примерно 542000 В/м.
от