Question

Протон начинает двигаться в однородном электрическом поле с напряженностью 10 В / см. Какую кинетическую энергию будет иметь протон, пройдя в поле расстояние 20 см? Заряд протона p = 1,6 · 10-19 Кл.

Answer 1

Дано:

E = 10 В/см = 1000 В/м

d = 20 см = 0,2 м

q = 1,6*10^-19 Кл

Ek - ?

Решение:

Протон начинает движение из состояния покоя. На него действуют сила электрического поля Fk и сила тяжести mg. Но работу совершает только сила электрического поля. Из теоремы об изменении кинетической энергии получим:

∑А = ΔEk

A(Fk) + A(Fтяж) = Ek2 - Ek1

A(Fk) + 0 = Ek2 - 0

A(Fk) = Ek2

Fk = qE

A = Fk*d = qEd =>

=> Ek = qEd = 1,6*10^-19*1000*0,2 = 3,2*10^-17 Дж

Ответ: 3,2*10^-17 Дж.

Answer 2

Для расчета кинетической энергии протона, который движется в электрическом поле, мы можем использовать следующую формулу:

Кинетическая энергия (K) = Заряд (q) * Напряженность электрического поля (E) * Расстояние (d)

где:

• Заряд протона (q) = 1,6 * 10^(-19) Кл
• Напряженность электрического поля (E) = 10 В/см = 10^2 В/м (так как 1 см = 0,01 м)
• Расстояние (d) = 20 см = 0,2 м (так как 1 см = 0,01 м)

Теперь мы можем вставить эти значения в формулу:

K = (1,6 * 10^(-19) Кл) * (10^2 В/м) * (0,2 м)

K = 1,6 * 10^(-19) Кл * 10^2 В/м * 0,2 м

K = 3,2 * 10^(-17) Дж

Таким образом, кинетическая энергия протона, проходящего через это электрическое поле на расстояние 20 см, составляет 3,2 * 10^(-17) джоулей.