Вопрос задан 25.02.2025 в 07:25. Предмет Физика. Спрашивает Державина Таня.

Заряженная частица массой 1 г с зарядом 1 нКл влетает в однородное электрическое поле с напряженностью 20 В/м перпендикулярно линиям напряженности поля. Найдите отклонение частицы от первоначального направления через 2 с после попадания в поле. Силу тяжести не учитывать.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Темирболат Ислам.

Для решения задачи необходимо воспользоваться законами классической механики и электростатики.

Дано:

  • Масса частицы m=1г=0.001кгm = 1 \, \text{г} = 0.001 \, \text{кг},
  • Заряд частицы q=1нКл=1×109Клq = 1 \, \text{нКл} = 1 \times 10^{-9} \, \text{Кл},
  • Напряжённость электрического поля E=20В/мE = 20 \, \text{В/м},
  • Время движения в поле t=2сt = 2 \, \text{с},
  • Частица влетает перпендикулярно линиям напряжённости.

Найти: отклонение частицы от первоначального направления (смещение вдоль оси yy).

Шаг 1: Вычисление силы, действующей на частицу

Сила, действующая на заряженную частицу в электрическом поле, рассчитывается по формуле:

F=qEF = q \cdot E

Подставим значения:

F=(1×109)20=2×108Н.F = (1 \times 10^{-9}) \cdot 20 = 2 \times 10^{-8} \, \text{Н}.

Шаг 2: Вычисление ускорения частицы

По второму закону Ньютона:

a=Fma = \frac{F}{m}

Подставим значения:

a=2×1080.001=2×105м/с2.a = \frac{2 \times 10^{-8}}{0.001} = 2 \times 10^{-5} \, \text{м/с}^2.

Шаг 3: Движение частицы в электрическом поле

Вдоль направления линии напряжённости (ось yy) частица движется равноускоренно. Её смещение рассчитывается по формуле:

y=12at2y = \frac{1}{2} a t^2

Подставим значения:

y=12(2×105)(22)=12(2×105)4=4×105м.y = \frac{1}{2} \cdot (2 \times 10^{-5}) \cdot (2^2) = \frac{1}{2} \cdot (2 \times 10^{-5}) \cdot 4 = 4 \times 10^{-5} \, \text{м}.

Таким образом, отклонение частицы от первоначального направления составляет:

y=4×105м=0.04мм.y = 4 \times 10^{-5} \, \text{м} = 0.04 \, \text{мм}.

Итог:

Отклонение заряженной частицы от первоначального направления через 2 секунды после попадания в электрическое поле равно 0.04 мм.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос