Как скорость положительно заряженной частицы изменится при влете в однородное электрическое поле, если её начальная скорость совпадает по направлению с напряженностью поля? Изначальная скорость равна v0 = 300 км/с, заряд q = 1,6×10^-19 кл, масса m = 9,99×10^-27 кг, напряженность поля e = 80кн/кл, и время инцидента составляет t = 2,2 мкс. За это время скорость частицы увеличивается до v.
Сверкающий_Пегас
Для решения этой задачи, мы можем использовать законы движения частицы в электрическом поле.
Сначала посчитаем величину изменения скорости частицы за время t. Мы знаем, что сила F, действующая на заряженную частицу в электрическом поле, определяется как произведение заряда q на напряженность поля E:
\[ F = qE \]
Так как сила F равна массе m, умноженной на ускорение a, мы можем записать уравнение:
\[ qE = ma \]
Отсюда получаем выражение для ускорения a:
\[ a = \frac{qE}{m} \]
Теперь мы можем использовать формулу для расчёта изменения скорости частицы v за время t:
\[ \Delta v = at \]
Подставим известные значения:
\[ \Delta v = \frac{qE}{m} \cdot t \]
Теперь найдём конечную скорость частицы v1 при влете в электрическое поле. Изначальная скорость частицы совпадает с напряженностью поля, поэтому мы можем написать:
\[ v_1 = v_0 + \Delta v \]
Подставим значения и решим уравнение:
\[ v_1 = v_0 + \frac{qE}{m} \cdot t \]
Теперь, когда у нас есть уравнение для конечной скорости частицы в электрическом поле, подставим известные значения и рассчитаем результат:
\[ v_1 = 300 \, \text{км/с} + \frac{1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \times 80 \times 10^3 \, \text{Н/Кл}}{9,99 \times 10^{-27} \, \text{кг}} \times 2,2 \times 10^{-6} \, \text{с} \]
Вычислите это выражение, и вы получите конечную скорость частицы при влете в электрическое поле. Не забудьте привести ответ в правильных единицах измерения.
Сначала посчитаем величину изменения скорости частицы за время t. Мы знаем, что сила F, действующая на заряженную частицу в электрическом поле, определяется как произведение заряда q на напряженность поля E:
\[ F = qE \]
Так как сила F равна массе m, умноженной на ускорение a, мы можем записать уравнение:
\[ qE = ma \]
Отсюда получаем выражение для ускорения a:
\[ a = \frac{qE}{m} \]
Теперь мы можем использовать формулу для расчёта изменения скорости частицы v за время t:
\[ \Delta v = at \]
Подставим известные значения:
\[ \Delta v = \frac{qE}{m} \cdot t \]
Теперь найдём конечную скорость частицы v1 при влете в электрическое поле. Изначальная скорость частицы совпадает с напряженностью поля, поэтому мы можем написать:
\[ v_1 = v_0 + \Delta v \]
Подставим значения и решим уравнение:
\[ v_1 = v_0 + \frac{qE}{m} \cdot t \]
Теперь, когда у нас есть уравнение для конечной скорости частицы в электрическом поле, подставим известные значения и рассчитаем результат:
\[ v_1 = 300 \, \text{км/с} + \frac{1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} \times 80 \times 10^3 \, \text{Н/Кл}}{9,99 \times 10^{-27} \, \text{кг}} \times 2,2 \times 10^{-6} \, \text{с} \]
Вычислите это выражение, и вы получите конечную скорость частицы при влете в электрическое поле. Не забудьте привести ответ в правильных единицах измерения.
Знаешь ответ?