Для решения задачи о напряжённости однородного электрического поля, действующего на электрон, давайте разберемся с основными законами физики.
Шаг 1: Понимание связи между силой, массой и ускорением
Согласно второму закону Ньютона, сила ( F ), действующая на тело, равна произведению массы ( m ) этого тела на его ускорение ( a ):
[
F = m \cdot a
]
Шаг 2: Определение силы, действующей на электрон
Дано:
- Масса электрона ( m = 9 \times 10^{-31} ) кг
- Ускорение ( a = 3 \times 10^{3} ) м/с²
Теперь подставим эти значения в формулу:
[
F = (9 \times 10^{-31} , \text{кг}) \cdot (3 \times 10^{3} , \text{м/с}^2)
]
Выполним умножение:
[
F = 27 \times 10^{-28} , \text{Н} = 2.7 \times 10^{-27} , \text{Н}
]
Шаг 3: Определение напряженности электрического поля
Напряженность электрического поля ( E ) определяется как сила, действующая на заряд, деленная на величину заряда:
[
E = \frac{F}{q}
]
где ( q ) — заряд электрона, который равен ( 1.6 \times 10^{-19} ) Кл.
Теперь подставим значение силы и заряда:
[
E = \frac{2.7 \times 10^{-27} , \text{Н}}{1.6 \times 10^{-19} , \text{Кл}}
]
Рассчитаем напряженность:
[
E = 1.6875 \times 10^{-8} , \text{Н/Кл}
]
Для удобства будем округлять значения:
[
E \approx 1.69 \times 10^{-8} , \text{Н/Кл}
]
Ответ
Напряжённость однородного электрического поля, действующего на электрон с заданным ускорением, составляет приблизительно ( 1.69 \times 10^{-8} , \text{Н/Кл} ).
Таким образом, мы пришли к решению, шаг за шагом разобрав все необходимые физические закономерности. Если у вас есть вопросы или нужно уточнение по какому-либо шагу, не стесняйтесь спрашивать!
