Дано:
- Заряд частицы q
- Масса частицы m
- Начальная скорость v0 (перпендикулярно линиям напряженности)
- Напряженность поля E
Найти:
а) Траектория движения частицы
б) Модуль ускорения частицы a
в) Модуль скорости частицы v через время t
Решение:
а) Траектория движения частицы будет параболической. Это происходит потому, что на частицу действует постоянное электрическое поле, создающее вертикальное ускорение, в то время как начальная скорость направлена горизонтально.
б) Модуль ускорения частицы a равен:
a = F/m = (qE)/m
где F - сила, действующая на заряд в поле.
в) Под действием ускорения a, модуль скорости частицы v через время t можно найти из уравнений кинематики. Скорость частицы будет иметь две компоненты:
1. Горизонтальная компонента (vx):
vx = v0 (остается постоянной, так как нет горизонтального ускорения)
2. Вертикальная компонента (vy):
vy = at = (qE/m)t
Теперь можно использовать теорему Пифагора для нахождения общего модуля скорости v:
v = sqrt(vx^2 + vy^2)
v = sqrt(v0^2 + ((qE/m)t)^2)
Ответ:
а) Частица движется по параболической траектории.
б) Модуль ускорения частицы a = (qE)/m.
в) Модуль скорости частицы v через время t равен sqrt(v0^2 + ((qE/m)t)^2).