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!