Вопрос школьника
Электрон со скоростью v0 = 2⋅10^6 м/с влетает в направлении силовых линий однородного электрического поля напряжённостью Е = 2,4 В/м. В течение какого времени будет двигаться электрон до полной остановки? Какое расстояние пройдёт частица?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать законы электродинамики. Сила, действующая на электрон в однородном электрическом поле, равна F = qE, где q — заряд электрона, E — напряженность электрического поля. Сила направлена противоположно направлению движения электрона, поэтому электрон будет замедляться.
Ускорение электрона можно найти, разделив силу на массу электрона: a = F/m = qE/m. Тогда время, за которое электрон остановится, можно найти, используя уравнение движения: v = v0 + at. При остановке скорость электрона равна нулю, поэтому t = -v0/a.
Расстояние, которое пройдет электрон до остановки, можно найти, используя уравнение пути: s = v0t + (at^2)/2. Подставив найденное значение времени, получим s = v0^2/(2qaE).
Итак, время, за которое электрон остановится, равно t = -v0/a = -m/(qE) = -9,11⋅10^-12 с. Расстояние, которое пройдет электрон до остановки, равно s = v0^2/(2qaE) = 0,018 м.
