2. Определите напряженность электрического поля на расстоянии 20см, 50см, 1 м от точечного заряда 0,1 нКл? Какая сила действует в этой точке на тело, обладающее зарядом -10 нКл? 3. Определите, как изменится энергия и скорость электрона, который пролетает в ускорителе от точки с потенциалом φ1 к точке с потенциалом φ2, если разность потенциалов между этими точками равна 2 • 106 В.
1. Для определения напряженности электрического поля на данном расстоянии от точечного заряда, мы можем использовать формулу для точечного заряда:
E = k * |Q| / r^2
Где E - напряженность электрического поля, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), |Q| - абсолютное значение заряда, r - расстояние от заряда.
- Для расстояния 20 см (или 0,2 м) от заряда:
E = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 0,1 нКл / (0,2 м)^2
E = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 10^(-10) Кл / (0,04 м^2)
E = 225 * 10^9 Н/Кл
- Для расстояния 50 см (или 0,5 м) от заряда:
E = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 0,1 нКл / (0,5 м)^2
E = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 10^(-10) Кл / (0,25 м^2)
E = 36 * 10^9 Н/Кл
- Для расстояния 1 м от заряда:
E = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 0,1 нКл / (1 м)^2
E = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 10^(-10) Кл / (1 м^2)
E = 9 * 10^9 Н/Кл
2. Для определения силы, действующей на тело с зарядом -10 нКл в данной точке, мы можем использовать формулу для силы, действующей между двумя зарядами:
F = k * |q1| * |q2| / r^2
Где F - сила, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2), |q1| и |q2| - абсолютные значения зарядов, r - расстояние между зарядами.
F = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 10^(-10) Кл * 10^(-9) Кл / (r^2)
F = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 10^(-19) Кл^2 / (r^2)
F = (9 * 10^9 Н·м^2/Кл^2) * 10^(-19) Кл^2 / (r^2)
F = 9 * 10^(-10) Н / (r^2)
3. Для определения изменения энергии электрона и его скорости, мы можем использовать формулу:
ΔE = q * ΔV
Где ΔE - изменение энергии, q - заряд, ΔV - разность потенциалов.
ΔE = (1,6 * 10^(-19) Кл) * (2 * 10^6 В)
ΔE = 3,2 * 10^(-13) Дж
Так как энергия электрона связана с его скоростью кинетической энергией, то мы можем воспользоваться формулой:
ΔE = (1/2) * m * Δv^2
Где ΔE - изменение энергии, m - масса электрона, Δv - изменение скорости.
3,2 * 10^(-13) Дж = (1/2) * (9,11 * 10^(-31) кг) * Δv^2
Δv^2 = (2 * 3,2 * 10^(-13) Дж) / (9,11 * 10^(-31) кг)
Δv^2 ≈ 0,701 * 10^18 м^2/с^2
Ответ: Изменение энергии электрона составляет 3,2 * 10^(-13) Дж, а изменение скорости электрона (разница квадратов скорости) составляет примерно 0,701 * 10^18 м^2/с^2.
Надеюсь, что мой подробный ответ был понятным для вас, и вы смогли понять решение задачи. Если у вас возникнут ещё вопросы, не стесняйтесь задавать их! Я всегда готов помочь.