Question

Электрон переместился в ускоряющееся поле с точки, потенциал которой 100 в, в точку с потенциалом 250 В. Определи кинетическую энергию электрона, изменение потенциальной энергии взаимодействия с полем и приобретенную скорость. Считай, что начальная скорость электрона равна нулю.

Answer 1

Дано:
V1 = 100 В
V2 = 250 В

Найти:
Кинетическая энергия электрона
Изменение потенциальной энергии
Приобретенная скорость

Решение:
1. Найдем изменение потенциальной энергии:
ΔU = q * (V2 - V1), где q - заряд электрона, V2 и V1 - потенциалы начальной и конечной точек.
ΔU = 1.6 * 10^-19 * (250 - 100) = 1.6 * 10^-19 * 150 = 2.4 * 10^-17 Дж

2. Теперь найдем кинетическую энергию электрона по формуле:
ΔK = ΔU = 2.4 * 10^-17 Дж

3. Найдем приобретенную скорость электрона. Поскольку начальная скорость электрона равна нулю, то изменение кинетической энергии равно работе поля:
ΔK = (m * V^2) / 2, где m - масса электрона, V - скорость электрона.
2.4 * 10^-17 = (9.11 * 10^-31 * V^2) / 2
V^2 = (2 * 2.4 * 10^-17) / 9.11 * 10^-31 = 5287.92
V = √5287.92 = 72.72 м/с

Ответ:
Кинетическая энергия электрона: 2.4 * 10^-17 Дж
Изменение потенциальной энергии: 2.4 * 10^-17 Дж
Приобретенная скорость: 72.72 м/с