Физика : Электрическое поле В определенном пространстве существует электрическое поле (вектор E=-10^3 i Н/К). Протон входит в данную область со скоростью v=10^5 i м/с. Необходимо определить позицию протона x по прошествии t=1 мк с после вхождения в электрическое поле, значение скорости в данный момент времени
Прошу вас детально расписать принцип решения данной задачи. Спасибо!

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся уравнением движения заряда в электрическом поле:

F = qE

где F - сила, действующая на заряд, q - заряд заряда (в данном случае заряд протона), E - вектор напряженности электрического поля.

Сила, действующая на протон, равна произведению его заряда на вектор напряженности электрического поля:

F = qE = eE

где e - элементарный заряд (1.6*10^-19 Кл), E = -10^3 i Н/К.

Таким образом, сила, действующая на протон, равна -1.610^-19 10^3 i = -1.6*10^-16 Н.

Сила, действующая на протон, вызывает его ускорение:

F = m*a

где m - масса протона, a - ускорение.

Ускорение протона равно отношению силы к массе протона:

a = F/m = -1.6*10^-16 Н / m_p

где m_p - масса протона (1.67*10^-27 кг).

Вычислим ускорение:

a = -1.610^-16 Н / 1.6710^-27 кг = -9.58*10^10 м/с^2

Теперь можем найти позицию протона x по прошествии времени t = 1 мкс:

x = vt + 0.5a*t^2

Подставляем известные значения:

x = 10^5 10^-6 + 0.5 (-9.5810^10) (10^-6)^2

x = 0.1 - 4.79*10^-3 = 0.0952 м

То есть, позиция протона через 1 мкс после вхождения в электрическое поле будет равна 0.0952 м.

Теперь найдем скорость протона в данный момент времени:

v' = v + a*t

Подставляем значения:

v' = 10^5 + (-9.5810^10)10^-6 = 10^5 - 95.8 = 99404 м/c

Таким образом, скорость протона в данный момент времени равна 99404 м/c.