Вопрос задан 13.06.2026 в 09:34. Предмет Физика. Спрашивает Пидсадний Александр.

Первоначально покоящийся электрон начинает двигаться под действием сил однородного электрического поля с напряжённостью E = 2,0·10⁵ В/м.
Какую скорость (в Мм/с) приобретёт электрон за 1,0 нс?
Какое расстояние (в мм) пролетит электрон за это время?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Востряков Женя.

Давай разберём задачу шаг за шагом, используя базовую физику движения заряженной частицы в электрическом поле.


Дано:

  • Электрон покоится, v0=0v_0 = 0

  • Напряжённость поля E=2,0105 В/мE = 2{,}0 \cdot 10^5 \ \text{В/м}

  • Время движения t=1,0 нс=1,0109 сt = 1{,}0 \ \text{нс} = 1{,}0 \cdot 10^{-9} \ \text{с}

  • Заряд электрона e=1,6021019 Клe = 1{,}602 \cdot 10^{-19} \ \text{Кл}

  • Масса электрона m=9,1091031 кгm = 9{,}109 \cdot 10^{-31} \ \text{кг}


1. Находим ускорение электрона.

Сила, действующая на электрон:

F=eEF = eE

Ускорение:

a=Fm=eEma = \frac{F}{m} = \frac{eE}{m}

Подставим числа:

a=1,60210192,01059,1091031a = \frac{1{,}602 \cdot 10^{-19} \cdot 2{,}0 \cdot 10^5}{9{,}109 \cdot 10^{-31}}

Сначала умножим числители:

1,6022,0=3,2041{,}602 \cdot 2{,}0 = 3{,}204

Показатели: 1019105=101410^{-19} \cdot 10^5 = 10^{-14}

eE=3,2041014 НeE = 3{,}204 \cdot 10^{-14} \ \text{Н}

Теперь делим на массу:

a=3,20410149,10910313,521016 м/с²a = \frac{3{,}204 \cdot 10^{-14}}{9{,}109 \cdot 10^{-31}} \approx 3{,}52 \cdot 10^{16} \ \text{м/с²}

2. Находим скорость через 1 нс.

v=v0+at=0+at=atv = v_0 + at = 0 + a t = a t v=3,5210161,01093,52107 м/сv = 3{,}52 \cdot 10^{16} \cdot 1{,}0 \cdot 10^{-9} \approx 3{,}52 \cdot 10^7 \ \text{м/с}

Переведём в Мм/с (1 Мм/с=106 м/с1 \ \text{Мм/с} = 10^6 \ \text{м/с}):

v35,2 Мм/сv \approx 35,2 \ \text{Мм/с}

3. Находим путь, пройденный электроном за это время.

Путь при равномерно ускоренном движении:

s=v0t+12at2=0+123,521016(1,0109)2s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 = 0 + \frac{1}{2} \cdot 3{,}52 \cdot 10^{16} \cdot (1{,}0 \cdot 10^{-9})^2 s=0,53,5210161,01018=1,76102 мs = 0,5 \cdot 3{,}52 \cdot 10^{16} \cdot 1{,}0 \cdot 10^{-18} = 1{,}76 \cdot 10^{-2} \ \text{м}

Переведём в миллиметры:

s17,6 ммs \approx 17,6 \ \text{мм}

Ответ:

  • Скорость электрона: 35,2 Мм/с

  • Пройденное расстояние: 17,6 мм

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос