Частица с массой 1 мг и зарядом 2. 10-11 Кл находится в одно-родном горизонтальном электрическом поле напряжённостью 5000 В/м. За какое время частица переместится на расстояние…

Для решения задачи будем использовать законы электродинамики и кинематику. Давайте разобьем решение на несколько шагов.

Шаг 1: Определение силы, действующей на частицу

Частицу с зарядом \( q = 2 \times 10^{-11} \) Кл помещаем в электрическое поле напряжённостью \( E = 5000 \) В/м. Сила \( F \), действующая на заряд в электрическом поле, рассчитывается по формуле:

\[ F = q \cdot E \]

Подставим значения:

\[ F = (2 \times 10^{-11} \, \text{Кл}) \cdot (5000 \, \text{В/м}) = 1 \times 10^{-7} \, \text{Н} \]

Шаг 2: Найти ускорение частицы

Мы знаем массу частицы \( m = 1 \) мг, что равно \( 1 \times 10^{-6} \) кг. Ускорение \( a \) частицы можно найти с помощью второго закона Ньютона:

\[ F = m \cdot a \implies a = \frac{F}{m} \]

Подставим значения:

\[ a = \frac{1 \times 10^{-7} \, \text{Н}}{1 \times 10^{-6} \, \text{кг}} = 0.1 \, \text{м/c}^2 \]

Шаг 3: Применение кинематического уравнения

Частица движется с начальной скоростью \( v_0 = 0 \) м/с и перемещается на расстояние \( s = 0.45 \) м. Кинематическое уравнение для движения с постоянным ускорением имеет вид:

\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \]

Так как начальная скорость \( v_0 = 0 \), уравнение упрощается до:

\[ s = \frac{1}{2} a t^2 \]

Подставляем известные значения:

\[ 0.45 = \frac{1}{2} \cdot 0.1 \cdot t^2 \]

Упрощаем уравнение:

\[ 0.45 = 0.05 t^2 \]

Далее решаем уравнение для \( t^2 \):

\[ t^2 = \frac{0.45}{0.05} = 9 \]

Теперь находим \( t \):

\[ t = \sqrt{9} = 3 \, \text{с} \]

Ответ

Таким образом, время, за которое частица переместится на расстояние 0.45 м, равно 3 секундам.