дано:
- Напряженность электрического поля (E) = 1.7 кВ/м = 1.7 × 10^3 В/м.
- Скорость света (c) ≈ 3 × 10^8 м/с.
- Целевая скорость электрона (v_target) = c / 10 = (3 × 10^8 м/с) / 10 = 3 × 10^7 м/с.
найти:
Промежуток времени (t), через который скорость электрона будет равна v_target.
решение:
1. Сначала найдем силу, действующую на электрон в электрическом поле:
F = e * E,
где e – заряд электрона, приблизительно равный 1.6 × 10^(-19) Кл.
2. Подставим значения и найдем силу:
F = (1.6 × 10^(-19) Кл) * (1.7 × 10^3 В/м)
= 2.72 × 10^(-16) Н.
3. Теперь найдем ускорение (a) электрона, используя второй закон Ньютона:
a = F / m,
где m – масса электрона, приблизительно равная 9.11 × 10^(-31) кг.
4. Подставим значения:
a = (2.72 × 10^(-16) Н) / (9.11 × 10^(-31) кг)
≈ 2.99 × 10^(14) м/с².
5. Теперь используем уравнение движения для определения времени:
v = a * t,
где v – скорость электрона в момент времени t.
6. Поскольку мы знаем начальную скорость электрона (v0 = 0), уравнение можно переписать как:
t = v_target / a.
7. Подставим значения:
t = (3 × 10^7 м/с) / (2.99 × 10^(14) м/с²)
≈ 1.01 × 10^(-7) с.
ответ:
Промежуток времени, через который скорость электрона будет в 10 раз меньше скорости света, составляет примерно 1.01 × 10^(-7) с.