Электрон влетел в однородное поле с напряженностью 20 кВ/м в направлении его силовых линий. Начальная скорость электрона 1,2 Мм/с. Найти ускорение приобретаемое электроном в поле, и скорость через время 0,1 нс.

q = 1,6 * 10^-19 Кл.

m = 9,1 * 10^-31 кг.

E = 20 кВ/м = 20 * 10³ В/м.

V0 = 1,2 Мм/с = 1,2 * 10⁶ м/с.

t = 0,1 нс = 0,1 * 10^-9 с.

a - ?

V - ?

Так как электрон имеет отрицательный электрический заряд q = 1,6 - 10^-19 Кл и влетает он в направлении силовых линий, которые выходят из положительного заряда, то он будет тормозиться. 2 закон Ньютона будет иметь вид: m * a = q * E.

а = q * E / m.

а = 1,6 * 10^-19 Кл * 20 * 10³ В/м / 9,1 * 10^-31 кг = 3,5 * 10⁵ м/с².

Запишем формулу для ускорения при торможении электрона: а = (V0 - V) / t.

V0 - V = а * t.

V = V0 - а * t.

V = 1,2 * 10⁶ м/с - 3,5 * 10⁵ м/с² * 0,1 * 10^-9 с = 1,2 * 10⁶ м/с.

Ответ: ускорение электрона составило а = 3,5 * 10⁵ м/с², скорость электрона за такое маленькое время уменьшится на Δ V = 0,35 * 10^-5 м/с и практически не изменится.