Question

Частица массой 0,08 мг, имеющая заряд 10–10 кл, покоится в точке а. при включении горизонтального однородного электрического поля эта частица, двигаясь по горизонтали вдоль силовой линии, смещается в точку в. напряжение между точками a и b равно 1 в. чему равна скорость частицы в точке в?

Answer 1

Для решения данной задачи, необходимо использовать формулу для силы, действующей на заряженную частицу в электрическом поле:

F = q * E

где F - сила, q - заряд частицы, E - электрическое поле. В данном случае, частица движется по горизонтали вдоль силовой линии, следовательно сила, действующая на нее, будет направлена горизонтально.

Поскольку частица движется параллельно силовым линиям, значит на нее не действуют вертикальные составляющие силы. Таким образом, сила, действующая на частицу, равна:

F = q * E

где q - заряд частицы, E - электрическое поле.

Для нахождения скорости частицы в точке в, необходимо использовать второй закон Ньютона:

F = m * a

где F - сила, m - масса частицы, a - ускорение.

Известно, что частица движется по горизонтали, поэтому ускорение будет равно:

a = F / m

Таким образом, для нахождения скорости частицы в точке в потребуется выразить a через F и m.

Если в электрическом поле напряжение между точками a и b составляет 1 В, то разность потенциалов между этими точками равна 1 В.

ΔV = E * Δx

где ΔV - разность потенциалов, E - электрическое поле, Δx - перемещение частицы.

Так как частица смещается под действием силы в горизонтальном направлении, то силовая линия совпадает с траекторией движения. Следовательно, перемещение частицы Δx равно расстоянию между точками a и в.

Таким образом, имеем:

ΔV = E * Δx
1 В = E * Δx

С учетом этого условия, можно выразить электрическое поле E через напряжение ΔV и перемещение Δx:

E = ΔV / Δx

Теперь, можно подставить полученное значение электрического поля в формулу для силы:

F = q * E
F = q * (ΔV / Δx)

Учитывая, что сила равна m * a, можно записать:

m * a = q * (ΔV / Δx)

И, наконец, можно выразить ускорение a через массу m, заряд q, разность потенциалов ΔV и перемещение Δx:

a = (q * ΔV) / (m * Δx)

Таким образом, для нахождения скорости частицы в точке в, потребуется вычислить ускорение a. Затем, с использованием выражения для ускорения, можно найти скорость частицы в точке в.