В одну и ту же точку однородного электрического поля вначале поместили протон ,а затем электрон.Величина кулоновской силы действующей на частицу: А.Не изменилась Б.Увеличилась В.Уменьшилась Г.Вначале увелчилась,а,затем уменьшилась
В одну и ту же точку однородного электрического поля вначале поместили протон ,а затем электрон.Величина кулоновской силы действующей на частицу: А.Не изменилась Б.Увеличилась В.Уменьшилась Г.Вначале увелчилась,а,затем уменьшилась
При рассмотрении данной задачи важно понять, как кулоновская сила действует на заряженные частицы в однородном электрическом поле.
Однородное электрическое поле характеризуется тем, что напряженность поля ( E ) одинакова в каждой его точке. Кулоновская сила ( F ), действующая на заряженную частицу в электрическом поле, определяется по формуле:
[ F = qE, ]
где ( q ) — заряд частицы, а ( E ) — напряженность электрического поля.
Протон: Протон имеет положительный элементарный заряд ( e ), равный приблизительно ( 1.6 \times 10^{-19} ) кулон. Поэтому сила, действующая на протон, будет:
[ F_{\text{протон}} = eE. ]
Электрон: Электрон имеет отрицательный элементарный заряд ( -e ), равный по величине заряду протона, но с противоположным знаком. Поэтому сила, действующая на электрон, будет:
[ F_{\text{электрон}} = -eE. ]
Теперь сравним величины кулоновской силы для протона и электрона. Абсолютные значения сил одинаковы, поскольку:
[ |F{\text{протон}}| = |eE| = |F{\text{электрон}}| = |-eE| = eE. ]
Однако направления сил противоположны: на протон сила действует в направлении поля, а на электрон — в противоположном. Но вопрос касается только величины силы, а не ее направления.
Таким образом, на вопрос о том, изменилась ли величина кулоновской силы, можно ответить:
А. Не изменилась.
Величина кулоновской силы, действующей на частицу, остается одинаковой при замене протона на электрон, поскольку и протон, и электрон имеют одинаковый абсолютный заряд.
Ответ: Г. Вначале увеличилась, а затем уменьшилась.
При помещении протона в электрическое поле, на него действует сила, направленная по направлению поля. Когда электрон помещается в это же поле, на него действует сила, направленная в противоположную сторону, так как электрон имеет отрицательный заряд. Поскольку электрон и протон имеют равные по модулю, но противоположные по направлению заряды, то и силы, действующие на них, равны по модулю, но направлены в противоположные стороны. Таким образом, вначале сила увеличивается, а затем уменьшается до нуля, когда силы на протон и электрон компенсируют друг друга.
