Дано:
Расстояние между пластинами (d) = 0.05 м
Напряженность электрического поля (E) = 100 Н/Кл
Масса электрона (m) ≈ 9.109 × 10^(-31) кг
Заряд электрона (q) = -1.6 × 10^(-19) Кл
Найти:
Скорость электрона в конце пути.
Решение:
Сила, действующая на электрон в электрическом поле, определяется как F = qE, где q - заряд электрона, а E - напряженность электрического поля.
F = qE
F = (-1.6 × 10^(-19) Кл) × (100 Н/Кл)
F = -1.6 × 10^(-17) Н
Зная силу, мы можем использовать второй закон Ньютона, чтобы найти ускорение (a) электрона. В данном случае сила равна qE, а масса равна массе электрона (m).
F = ma
a = F/m
a = (-1.6 × 10^(-17) Н) / (9.109 × 10^(-31) кг)
a ≈ -1.757 × 10^13 м/с²
Теперь, используя ускорение, можно найти скорость (v) электрона, используя уравнение движения без начальной скорости:
v² = u² + 2as
Поскольку электрон начинает движение без начальной скорости, u = 0. Поэтому уравнение упрощается:
v² = 2as
v² = 2 * (-1.757 × 10^13 м/с²) * (0.05 м)
v² ≈ -1.757 × 10^11 м²/с² * 0.05 м
v² ≈ -8.785 × 10^9 м²/с²
Так как скорость не может быть отрицательной, необходимо взять модуль скорости:
v ≈ √(8.785 × 10^9 м²/с²)
v ≈ 9.37 × 10^4 м/с
Ответ: Скорость электрона в конце пути составляет около 9.37 × 10^4 м/с.