Дано: начальная скорость электрона (v₁) = 10 Мм/с = 10^6 м/с, конечная скорость электрона (v₂) = 30 Мм/с = 30^6 м/с
Найти: разность потенциалов (ΔV)
Решение:
Используем закон сохранения энергии для заряженной частицы в электрическом поле:
ΔK + ΔU = 0
ΔK = (1/2)mv₂² - (1/2)mv₁²
ΔU = qΔV
Где ΔK - изменение кинетической энергии, ΔU - изменение потенциальной энергии, m - масса электрона, q - заряд электрона, ΔV - изменение потенциала
Подставляем известные величины:
(1/2)m(v₂² - v₁²) = - qΔV
(1/2)*9.11*10^(-31)*(30^6 - 10^6) = -1.6*10^(-19) * ΔV
(0.5*9.11*10^(-25))*(900-100) = -1.6*10^(-19) * ΔV
(0.5*9.11*10^(-25))*800 = -1.6*10^(-19) * ΔV
4.55*10^(-25) = -1.6*10^(-19) * ΔV
ΔV = -4.55*10^(-25) / -1.6*10^(-19)
ΔV = 2.27*10^(-6) В = 2.27 мкВ
Ответ: разность потенциалов, которую должен пройти электрон, чтобы его скорость увеличилась от 10 до 30 Мм/с, равна 2,27 мкВ.