Question

заряженная частица, имеющая скорость 400 м/с, пролетела ускоряющую разность потенциалов 120 В и достигла скорости 600м/с. определить массу частицы, если её заряд равен 5*10^-4 Кл

Answer 1

A=U*q  -  работа по разгону частицы

A=mV^2/2-mVo^2/2=m/2*(V^2-Vo^2) - изменение ее кин. энергии

m=2*U*q/(V^2-Vo^2)=

2*120*5*10^(-4)/(600^2-400^2)= разность квадратов в знаменателе=

12*10^(-2)/(1000*200)=6*10^(-2-5)=6*10^(-7) кг.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии и заряда. Первым шагом определим изменение энергии частицы при прохождении ускоряющей разности потенциалов.

Изменение энергии заряженной частицы между двумя точками можно вычислить, используя следующее выражение:

ΔE = q * ΔV,

где ΔE - изменение энергии, q - заряд частицы, ΔV - ускоряющая разность потенциалов.

В нашем случае:

ΔV = 120 В, q = 5 * 10^-4 Кл.

ΔE = (5 * 10^-4 Кл) * (120 В) = 0.06 Дж.

Теперь, зная, что изменение кинетической энергии частицы равно изменению энергии, мы можем записать:

ΔK.E. = ΔE.

Также, изменение кинетической энергии частицы можно вычислить через изменение скорости:

ΔK.E. = (1/2) * m * (v^2 - u^2),

где m - масса частицы, v - конечная скорость частицы, u - начальная скорость частицы.

Мы знаем, что начальная скорость u = 400 м/с, а конечная скорость v = 600 м/с.

Теперь можем записать уравнение:

ΔE = (1/2) * m * (v^2 - u^2).

Подставим значения и найдем массу m:

0.06 Дж = (1/2) * m * ((600 м/с)^2 - (400 м/с)^2).

Рассчитаем скобки:

0.06 Дж = (1/2) * m * (360000 м^2/с^2 - 160000 м^2/с^2).

0.06 Дж = (1/2) * m * 200000 м^2/с^2.

Теперь найдем массу m:

m = (0.06 Дж) / [(1/2) * 200000 м^2/с^2].

m = 0.06 Дж / (100000 м^2/с^2).

m = 6 * 10^-7 кг.

Таким образом, масса заряженной частицы составляет 6 * 10^-7 кг.