С каким ускорением и время движется протон из состояния покоя в направлении силовых линий в однородном электрическом поле с напряженностью 200в / м, если пройденный путь составляет 4 см

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться уравнением движения заряда в электрическом поле:
$$s = \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2$$

где:
s - путь, пройденный зарядом (4 см = 0,04 м)
a - ускорение заряда
t - время движения заряда

Также мы знаем, что сила, действующая на протон, равна qE, где q - заряд протона, E - напряженность электрического поля.
Так как на протон действует сила, то мы можем записать уравнение второго закона Ньютона:
$$F = ma = qE$$

Так как масса протона очень мала, мы можем пренебречь ей. Таким образом, ускорение заряда равно:
$$a = \frac{qE}{m}$$

С учетом того, что q = 1,6 10^-19 Кл и m = 1,6726 10^-27 кг, подставляем все в формулу и находим ускорение:
$$a = \frac{1,6 10^-19 200}{1,6726 10^-27} ≈ 1,91 10^14 м/c^2$$

Теперь, найдем время движения протона:
$$0,04 = \frac{1}{2} \cdot 1,91 10^14 \cdot t^2$$
$$t = \sqrt{\frac{0,04 2}{1,91 10^14}} ≈ 1,17 10^-7 с$$

Таким образом, протон будет двигаться в направлении силовых линий электрического поля со скоростью примерно 1,91 10^14 м/c^2 и пройдет 4 см за примерно 1,17 10^-7 с.