На якій відстані швидкість електрона досягне значення 150 км/с, якщо воно знаходиться в однорідному полі напруженістю

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законами электродинамики. В данном случае, чтобы определить расстояние, на котором скорость электрона достигнет значения 150 км/с, нам понадобятся следующие формулы:

1. Закон электродинамики, связывающий электрическое поле с силой, действующей на заряд:
Ф = qE,

где Ф - сила, действующая на заряд (в данном случае на электрон),
q - модуль заряда электрона,
E - напряженность электрического поля.

2. Закон Ньютона, описывающий движение тела под действием силы:
F = ma,

где F - сила,
m - масса тела,
a - ускорение тела.

Для начала, мы можем определить силу, действующую на электрон, используя первую формулу. Подставим известные значения в формулу:

Ф = (1,6 • 10^-19 Кл) * 2 В/м.

Выполняя вычисления, получаем:

Ф = 3,2 • 10^-19 Н.

Теперь мы можем найти ускорение электрона с помощью второй формулы. Поскольку сила и масса даны, мы можем записать:

Ф = (9,1 • 10^-31 кг) * a.

Подставив значение силы, найденное ранее, получаем:

3,2 • 10^-19 Н = (9,1 • 10^-31 кг) * a.

Делая преобразования, находим значение ускорения:

a = (3,2 • 10^-19 Н) / (9,1 • 10^-31 кг).

Производя вычисления, получаем:

a ≈ 3,516 • 10^11 м/с^2.

Известно, что ускорение связано со скоростью и расстоянием следующим образом:

v^2 = u^2 + 2aΔx,

где v - конечная скорость, u - начальная скорость (в данном случае равна нулю), a - ускорение и Δx - расстояние.

Подставляя известные значения в данное уравнение и решая его относительно Δx, получаем:

(150 • 10^3 м/с)^2 = 0 + 2 * (3,516 • 10^11 м/с^2) * Δx.

Выполняя вычисления, получаем:

2,25 • 10^10 м^2/с^2 = 7,032 • 10^11 м/с^2 * Δx.

Деля обе части уравнения на 7,032 • 10^11 м/с^2, получаем:

Δx = (2,25 • 10^10 м^2/с^2) / (7,032 • 10^11 м/с^2).

Производя вычисления, получаем:

Δx ≈ 0,032 м.

Таким образом, расстояние на котором скорость электрона достигнет значения 150 км/с составляет около 0,032 метра.