Позитивно заряджена частинка з зарядом q і масою 11,6 10-27 кг влітає в однорідне електричне поле з
напруженістю 30 кН/Кл так, що вектор початкової швидкості збігається за напрямком з вектором напруженості
електричного поля. За час 7,25 мкс швидкість частинки збільшується від початкової швидкості 200км/c до швидкості 32 10^2км/с. Знайдіть q
Ответы
Ответ:
Запишемо дані:
маса частинки: m = 11,6 × 10^-27 кг
початкова швидкість: v1 = 200 км/с = 2 × 10^5 м/с
кінцева швидкість: v2 = 3.2 × 10^2 км/с = 3.2 × 10^5 м/с
час: t = 7.25 × 10^-6 с
напруженість електричного поля: E = 30 кН/Кл = 30 × 10^3 Н/Кл
Запишемо рівняння руху частинки в електричному полі:
F = qE
a = F/m
v2^2 = v1^2 + 2aΔx
де Δx - відстань, пройдена частинкою за час t.
Вектор початкової швидкості збігається за напрямком з вектором напруженості електричного поля, тому можна вважати, що частинка рухається прямолінійно.
Таким чином, застосуємо останнє рівняння руху, де Δx = vt:
(v2^2 - v1^2)/2t = a
qE/m = (v2^2 - v1^2)/2t
q = m(v2^2 - v1^2)/(2Et)
Підставляємо дані:
q = (11.6 × 10^-27 кг) × [(3.2 × 10^5 м/с)^2 - (2 × 10^5 м/с)^2]/(2 × 30 × 10^3 Н/Кл) × (7.25 × 10^-6 с)
Отримуємо:
q ≈ 2.49 × 10^-19 Кл
Таким чином, заряд частинки дорівнює 2.49 × 10^-19 Кл.
Объяснение: