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電子とプロトンは、均一な電界に位置しています。それらの加速の比は何ですか?

均一な電界での電子とプロトンの加速度の比を決定する方法は次のとおりです。

概念を理解する

* 電力: 荷電粒子は電界で力を経験します。この力の大きさは以下によって与えられます:

f =qe

どこ:

* fは力です

* Qは粒子の電荷です

* Eは電界の強度です

* ニュートンの第二法則: この法律は、オブジェクトの加速は、それに作用する正味の力に直接比例し、その質量に反比例することを示しています。

a =f/m

どこ:

* aは加速です

* fは正味の力です

* mは質量です

派生

1。電子の力: 電界の電子(電荷-e)の力は次のとおりです。

f_electron =-EE

2。陽子の力: 同じ電界のプロトン(電荷 +E)の力は次のとおりです。

f_proton =+ee

3。電子の加速: ニュートンの第二法則の使用:

A_ELECTRON =F_ELECTRON / M_ELECTRON =(-EE) / M_ELECTRON

4。陽子の加速: ニュートンの第二法則の使用:

a_proton =f_proton / m_proton =(ee) / m_proton

5。加速度の比: 電子の加速度をプロトンの加速度によって分割します。

(a_electron) /(a_proton)=[(-ee) / m_electron] / [(ee) / m_proton]

単純化してください:

(a_electron) /(a_proton)=- (m_proton / m_electron)

結果

電子のプロトンの加速度に対する電子の加速度の比は、の質量の負の比に等しくなります 。プロトンは電子よりもはるかに重いため、電子は同じ電界ではるかに大きな加速度を経験します。

重要な注意: 負の兆候は、電子と陽子が反対の電荷のために反対方向に加速することを示しています。

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