Question

Электрон влетает в однородное электростатическое поле со скоростью 2000 м/с, напряженность электростатического поля равна 82 В/м. Какое расстояние пройдет электрон до остановки?

Answer 1

Объяснение:

Ек=m(V1-V2)^2/2

m(электрон) =9,1*10^-31 кг

e=1,6*10^-19 Кл

Ек=А=eU=eEd=mv^2/2

d=mv^2/2eE

d=9,1*10^-31*(2000)^2/2*1,6*10^-19*82=138720*10^-12=0,13*10^-6м

Ответ :d=0,13*10^-6 м

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобится закон сохранения энергии. Электрон будет замедляться в электростатическом поле из-за действия электрической силы, и его кинетическая энергия будет постепенно превращаться в потенциальную энергию.

Кинетическая энергия электрона: K = 0.5 * m * v^2,

где m - масса электрона (9.10938356 × 10^-31 кг), v - скорость электрона (2000 м/с).

Потенциальная энергия электрона в электростатическом поле: U = q * V,

где q - заряд электрона (1.602176634 × 10^-19 Кл), V - напряженность электростатического поля (82 В/м).

Закон сохранения энергии гласит, что начальная кинетическая энергия должна быть равна конечной потенциальной энергии:

0.5 * m * v^2 = q * V.

Решим уравнение относительно расстояния, которое пройдет электрон до остановки:

d = (q * V) / (2 * m * (v^2)).

Подставляя известные значения:

d = (1.602176634 × 10^-19 Кл * 82 В/м) / (2 * 9.10938356 × 10^-31 кг * (2000 м/с)^2).

Вычислив это выражение, получим:

d ≈ 4.408 метра.

Итак, электрон пройдет примерно 4.408 метра до остановки под действием электростатического поля.