Question

Электрон летит между двумя точками с разностью потенциалов φ1-φ2=200В. Определите скорость электрона V1=0. (с решением, пожалуйста). Должно получиться V2=8.38Мм/c

Answer 1

..............................

Answer 2

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии для заряженной частицы, движущейся в электрическом поле:

Кинетическая энергия (КЭ) + Потенциальная энергия (ПЭ) = Постоянная (const).

Мы знаем, что КЭ = (1/2)mv^2, где m - масса электрона, v - его скорость, и ПЭ = qφ, где q - заряд электрона, φ - разность потенциалов.

На первом участке, где V1=0, у электрона будет только потенциальная энергия (ПЭ1), а на втором участке, где V2=V, он будет иметь и кинетическую энергию (КЭ2) и потенциальную энергию (ПЭ2).

Условие задачи гласит, что разность потенциалов между точками φ1 - φ2 = 200 В. На первом участке ПЭ1 = qφ1, а на втором участке ПЭ2 = qφ2.

Таким образом, уравнение сохранения энергии можно записать следующим образом:

(1/2)mv^2 + qφ1 = (1/2)mv^2 + qφ2

Известно, что V1=0, следовательно, φ1 = 0. Подставляем значения:

(1/2)mv^2 + q * 0 = (1/2)mv^2 + qφ2

Упрощаем уравнение:

(1/2)mv^2 = qφ2

Теперь решим уравнение относительно скорости (v):

v^2 = (2qφ2) / m

v = sqrt((2qφ2) / m)

Для электрона q = -e, где e - элементарный заряд, m - масса электрона (приближенно 9.109 × 10^-31 кг).

Теперь подставим данные: φ2 = 200 В.

v = sqrt((2 * (-e) * 200) / m)

Теперь подставим значения e и m, и рассчитаем скорость v:

v = sqrt((2 * (-1.602 × 10^-19 Кл) * 200) / 9.109 × 10^-31 кг)

v = sqrt(-6.408 × 10^-17 Кл * 2.198 × 10^12 кг^-1)

v = sqrt(-1.409 × 10^-4 м^2/с^2)

v ≈ ± 0.0119 м/с.

Обратите внимание, что полученное значение скорости вышло маленьким и имеет неверный знак, что говорит о том, что у нас ошибка в исходных данных или рассуждениях.

Чтобы получить значение V2=8.38 Мм/c, необходимо проверить исходные данные и правильность задачи.