Question

Напруга між двома різнойменно зарядженими пластинами становить 200В. Яку швидкість матиме електрон, що відірвався від негативно зарядженої пластини, при підльоті до позитивно зарядженої пластини? Маса електрона 9,1∙ 10-31кг, а його заряд -1,6 ∙ 10-19 Кл

Answer 1

Щоб визначити швидкість електрона, що відірвався від негативно зарядженої пластини і летить до позитивно зарядженої пластини, можна використати закон збереження енергії.

Енергія електрона на негативно зарядженій пластині перетворюється на кінетичну енергію електрона при підльоті до позитивно зарядженої пластини.

Енергія електрона може бути визначена за формулою:

Е = qV,

де E - енергія електрона, q - заряд електрона, V - напруга між пластинами.

Після відокремлення знаку заряду:

E = |q|V.

За даними, маса електрона m = 9,1 × 10^(-31) кг, заряд електрона q = -1,6 × 10^(-19) Кл і напруга V = 200 В.

Таким чином, енергія електрона:

E = |(-1,6 × 10^(-19)) × 200| = 3,2 × 10^(-17) Дж.

Кінетична енергія електрона може бути визначена за формулою:

K.E. = (1/2)mv^2,

де K.E. - кінетична енергія електрона, m - маса електрона, v - швидкість електрона.

Ми можемо записати, що кінетична енергія електрона дорівнює його енергії:

(1/2)mv^2 = E.

Підставляючи відповідні значення, ми отримаємо:

(1/2)(9,1 × 10^(-31))(v^2) = 3,2 × 10^(-17).

Поділивши обидві частини на (9,1 × 10^(-31)), ми отримаємо:

v^2 = (3,2 × 10^(-17)) / (0,5 × 9,1 × 10^(-31)).

v^2 = 7,032967032967033 × 10^13.

Беручи квадратний корінь з обох боків, ми отримаємо:

v = √(7,032967032967033 × 10^13) = 2,652582254202301 × 10^6 м/с.