Question

Какую ускоренную разность потенциалов должен пройти протон, чтобы получить скорость электрона, который проходит через ускоренную разность потенциалов в 1000 В?

Answer 1

Находим скорость электрона:
me•v^2/2=eU1
v=\/2eU/me
me-масса электрона
Такое же уравнение пишем для протона, используя его массу:
mp•v^2/2=eU2
mp•2eU1/2me=eU2
mp•U1/me=U2
U2=1,67•10^-27•10^3/9,11•10^-31=
0,18•10^7 В=1,8 МВ

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо знать заряд электрона и заряд протона, а также знать формулу для энергии заряда, проходящего через разность потенциалов.

Заряд электрона -1.602 × 10^-19 Кл, заряд протона +1.602 × 10^-19 Кл.

Формула для энергии заряда: E = q * V, где E - энергия, q - заряд, V - разность потенциалов.

Электрон при прохождении через ускоряющую разность потенциалов в 1000 В приобретает энергию:

E = q * V = (-1.602 × 10^-19 Кл) * (1000 В) = -1.602 × 10^-16 Дж.

Теперь можно вычислить ускоренную разность потенциалов для протона, чтобы он получил такую же энергию:

E = q * V => V = E / q = (-1.602 × 10^-16 Дж) / (+1.602 × 10^-19 Кл) ≈ -1000 В.

Ответ: Ускоренная разность потенциалов для протона должна быть примерно равна -1000 В. Обратите внимание, что знак минус означает, что протон должен пройти через разность потенциалов с отрицательной полярностью.