Elektron uleti u homogeno električno polje početnom brzinom čiji je smjer okomit na silnice električnoga polja. S kojim se gibanjem može usporediti gibanje elektrona u električnome polju?
A
s vertikalnim hitcem
B
s horizontalnim hitcem
C
s jednolikim pravocrtnim gibanjem
D
s jednolikim gibanjem po kružnici
Rješenje
Rješenje je skriveno. Klikni gumb iznad za prikaz.
Točan odgovor
B
Postupak rješavanja
Gibanje elektrona koji ulijeće u homogeno električno polje okomito na silnice analiziramo rastavljanjem na dvije međusobno neovisne komponente duž koordinatnih osi.
U smjeru osi koja je okomita na električno polje (os $x$) ne djeluje nikakva vanjska sila, stoga je akceleracija jednaka nuli ($a_x = 0$) i elektron se u tom smjeru giba jednoliko po pravcu konstantnom brzinom $v_x = v_0$.
U smjeru silnica električnoga polja (os $y$) na naboj elektrona $e$ djeluje stalna Coulombova elektrostatska sila $F_y = eE$, koja mu daje konstantnu akceleraciju $a_y = \frac{eE}{m_e}$, pa se u tom smjeru giba jednoliko ubrzano bez početne brzine.
Spajanjem jednolikoga gibanja po pravcu i jednoliko ubrzanoga gibanja u okomitom smjeru nastaje parabolična putanja, što je gibanje potpuno analogno horizontalnom hitcu u gravitacijskom polju.
Odgovor: B
U smjeru osi koja je okomita na električno polje (os $x$) ne djeluje nikakva vanjska sila, stoga je akceleracija jednaka nuli ($a_x = 0$) i elektron se u tom smjeru giba jednoliko po pravcu konstantnom brzinom $v_x = v_0$.
U smjeru silnica električnoga polja (os $y$) na naboj elektrona $e$ djeluje stalna Coulombova elektrostatska sila $F_y = eE$, koja mu daje konstantnu akceleraciju $a_y = \frac{eE}{m_e}$, pa se u tom smjeru giba jednoliko ubrzano bez početne brzine.
Spajanjem jednolikoga gibanja po pravcu i jednoliko ubrzanoga gibanja u okomitom smjeru nastaje parabolična putanja, što je gibanje potpuno analogno horizontalnom hitcu u gravitacijskom polju.
Odgovor: B