Рассмотрим задачу пошагово.
Дано:
- Расстояние между обкладками конденсатора: (d = 6,\text{мм} = 6 \times 10^{-3},\text{м})
- Напряжение между обкладками: (U = 120,\textВ)
- Электрон (заряд): (q = -1,6 \times 10^{-19},\Кл)
- Масса электрона: (m_e = 9,11 \times 10^{-31},\Кг) (необходима для других расчетов, здесь — не требуется)
Шаг 1. Найти напряженность электрического поля в конденсаторе
Электрическое поле в плоском конденсаторе при однородных условиях находится по формуле:
[
E = \frac{U}{d}
]
Подставим значения:
[
E = \frac{120,\textВ}{6 \times 10^{-3},\textм} = 120,\В / 6 \times 10^{-3} ,\м
]
Рассчитаем:
[
E = 20,\text{кВ/м}
]
или в числовом виде:
[
E = 20 \times 10^{3},\textВ/м = 2 \times 10^{4},\text{В/м}
]
Шаг 2. Найти силу, действующую на электрон
Сила, действующая на заряд в электрическом поле, определяется по формуле:
[
F = |q| E
]
(по модулю, так как направление силы зависит от знака заряда)
Подставим значения:
[
F = 1,6 \times 10^{-19},\Кл \times 2 \times 10^{4},\В/м
]
Рассчитаем:
[
F = 3,2 \times 10^{-15},\Н
]
Итог:
Модуль силы, действующей на электрон в конденсаторе, равен (\boxed{3,2 \times 10^{-15},\Н}).
