Для определения напряженности электрического поля, в котором движется электрон, мы можем воспользоваться вторым законом Ньютона и формулой для силы, действующей на заряд в электрическом поле.
Согласно второму закону Ньютона, сила ( F ), действующая на тело, равна произведению массы ( m ) тела на его ускорение ( a ):
[ F = m \cdot a ]
Электрическая сила, действующая на заряд ( q ) в электрическом поле с напряженностью ( E ), равна:
[ F = q \cdot E ]
Для электрона, имеющего отрицательный заряд ( e \approx 1.6 \times 10^{-19} ) Кл, можно приравнять эти две силы:
[ m \cdot a = e \cdot E ]
Отсюда можно выразить напряженность электрического поля ( E ):
[ E = \frac{m \cdot a}{e} ]
Теперь подставим известные значения в формулу:
- масса электрона ( m = 9.1 \times 10^{-31} ) кг,
- ускорение ( a = 3.2 \times 10^{13} ) м/с²,
- заряд электрона ( e = 1.6 \times 10^{-19} ) Кл.
[ E = \frac{9.1 \times 10^{-31} \, \text{кг} \cdot 3.2 \times 10^{13} \, \text{м/с}^2}{1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}} ]
Вычислим численно:
[ E = \frac{2.912 \times 10^{-17} \, \text{кг м/с}^2}{1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}} ]
[ E = \frac{2.912}{1.6} \times 10^{2} \, \text{Н/Кл} ]
[ E = 1.82 \times 10^{2} \, \text{Н/Кл} ]
Таким образом, напряженность электрического поля составляет ( 182 \, \text{Н/Кл} ).