Электрон движется по направлению линий напряженности однородного электростатического поля напряженностью 120 В/м. Какое расстояние он проходит до полной остановки, если его начальная скорость 1 мм/с? Сколько времени электрон будет двигаться до остановки?

q = 1,6 * 10^-19 Кл.

m = 9,1 * 10^-31 кг.

E = 120 В/м.

V0 = 1 мм/с = 0,001 м/с.

V = 0 м/с.

S - ?

t - ?

Воспользуемся законом сохранения энергии, работа электрического поля А идет на изменение кинетической энергии электрона ΔЕк: А = ΔЕк.

Работу электростатического поля А выразим формулой: А = F * S = q * E * S.

Изменение кинетической энергии электрона ΔЕк выразим формулой: ΔЕк = m * ΔV²/2.

ΔV = V0 - V. Но так как электрон остановился V = 0, то ΔV = V0.

q * E * S = m * V0²/2.

S = m * V0² / 2 * q * E.

S = 9,1 * 10^-31 кг * (0,001 м/с) ² / 2 * 1,6 * 10^-19 Кл * 120 В/м = 2,37 * 10^-20 м.

а = (V0² - V²) / 2 * S = V0² / 2 * S.

а = (V0 - V) / t = V0 / t.

V0² / 2 * S = V0 / t.

t = 2 * S / V0.

t = 2 * 2,37 * 10^-20 м / 0,001 м/с = 4,74 * 10^-17 с.

Ответ: S = 2,37 * 10^-20 м, t = 4,74 * 10^-17 с.