Найти силу, действующую на заряженную частицу, движущихся в электрическом поле с напряжением E

Предмет: Физика

Раздел: Электродинамика, электрическое поле

Задание: Какова сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электрическом поле с напряженностью \( \vec{E} \)?

Шаг 1: Определение основных концепций

1. Электрическое поле характеризуется напряженностью \( \vec{E} \), которая показывает, как будет действовать на заряд электрическая сила. Напряженность — это векторная величина, измеряемая в вольт на метр (В/м).
2. Заряженная частица обладает зарядом \( q \), который может быть положительным или отрицательным. Он измеряется в кулонах (Кл).

Шаг 2: Формула для силы

В электрическом поле на заряженную частицу действует сила \( \vec{F} \), которая связана с величиной заряда \( q \) и напряженностью электрического поля \( \vec{E} \) через следующую формулу:

\[ \vec{F} = q \cdot \vec{E} \]

Здесь:

• \( \vec{F} \) — сила, действующая на частицу (в Ньютонах, Н);
• \( q \) — заряд частицы (в Кл);
• \( \vec{E} \) — вектор напряженности электрического поля (в В/м).

Шаг 3: Пояснение механизма

Если заряд частицы положительный (\( q > 0 \)), сила \( \vec{F} \) будет направлена вдоль линии, изображающей направление электрического поля \( \vec{E} \). Если заряд отрицательный (\( q < 0 \)), сила будет направлена в сторону, противоположную вектору напряженности поля.

Шаг 4: Ответ

Сила \( \vec{F} \), действующая на заряженную частицу, движущуюся в электрическом поле с напряженностью \( \vec{E} \), равна:

\[ \vec{F} = q \cdot \vec{E} \]

Где:

• \( q \) — заряд частицы,
• \( \vec{E} \) — напряженность электрического поля.

Пример

Допустим, заряд \( q = 2 \, \text{Кл} \) движется в электрическом поле с напряженностью \( E = 5 \, \text{В/м} \). Сила будет равна:

\[ \vec{F} = q \cdot E = 2 \, \text{Кл} \times 5 \, \text{В/м} = 10 \, \text{Н} \]