23. Молекулярная физика. Электродинамика: расчетная задача: #208451
В области пространства, где находится частица с массой $10^{-6}\,\text{г}$ и зарядом $5 \cdot 10^{-13}\,\text{Кл},$ создано однородное горизонтальное электрическое поле напряженностью $2 \cdot 10^5\,\text{В/м}.$ За какое время частица переместится на расстояние $4.5\,\text{см}$ по горизонтали, если ее начальная скорость равна нулю? Ответ приведите в секундах, округлите до сотых.
$1.$ Переводим единицы в $СИ{:}$ $$ m = 10^{-6}\,\text{г} = 10^{-9}\,\text{кг} $$ $$ s = 4.5\,\text{см} = 0.045\,\text{м} $$ $2.$ Находим силу, действующую на частицу: $$ F = qE = 5 \cdot 10^{-13} \cdot 2 \cdot 10^5 = 10^{-7}\,\text{Н} $$ $3.$ Определяем ускорение частицы: $$ a = \frac{F}{m} = \frac{10^{-7}}{10^{-9}} = 100\,\text{м/с}^2 $$ $4.$ Используем формулу пути для равноускоренного движения: $$ s = \frac{at^2}{2} $$ $$ t = \sqrt{\frac{2s}{a}} = \sqrt{\frac{2 \cdot 0.045}{100}} = \sqrt{0.0009} = 0.03\,\text{с} $$ Ответ: время движения составляет $0.03\,\text{с}.$