Question

Визначити швидкість руху електрона, що пройшов різницю потенціалів 25 В. Заряд - 19 електрона 1,6 -10 Кл, його маса 9,1 -10-31 кг. ​

Answer 1

Ответ:

Для решения задачи нам понадобится формула для кинетической энергии электрона:

E = (1/2)mv²,

где m - масса электрона, v - его скорость.

Также нам понадобится формула для работы электрического поля:

W = qΔV,

где q - заряд электрона, ΔV - разность потенциалов, W - совершенная работа.

Мы можем выразить скорость электрона через работу и кинетическую энергию:

W = E,

qΔV = (1/2)mv²,

v = √(2qΔV/m).

Подставляя значения, получаем:

v = √(2 * 1.6-10 * 25 / 9.1-10-31) ≈ 5.84-10^6 м/с.

Ответ: 5.84-10^6 м/с.

Answer 2

Швидкість руху електрона можна визначити, використовуючи другий закон Ньютона (рівняння руху):

F = ma,

де F - сила, a - прискорення, m - маса тіла.

Сила, яка діє на електрон у електричному полі, може бути знайдена за законом Кулона:

F = qE,

де F - сила, q - заряд електрона, E - напруженість електричного поля.

Напруженість електричного поля (E) можна визначити як відношення різниці потенціалів (V) до відстані (d) між точками з різними потенціалами:

E = V/d.

Тепер ми можемо об'єднати ці вирази та знайти прискорення електрона:

F = qE, ma = q(V/d).

Тепер можемо виразити прискорення (a):

a = (qV)/(md).

Після цього ми можемо визначити швидкість електрона, використовуючи рівняння для швидкості вільного падіння:

v = u + at,

де v - швидкість, u - початкова швидкість (яка дорівнює нулю у нашому випадку, оскільки електрон стоїть на початку), a - прискорення, t - час.

Час, необхідний електрону для пройдення різниці потенціалів V, можна визначити за допомогою рівняння:

V = at,

або

t = V/a.

Замінюючи значення прискорення (a) і підставляючи вираз для часу (t), ми можемо знайти швидкість (v) електрона:

v = 0 + (qV)/(md) * (V/(qV)) = (V^2)/(md).

Тепер підставимо дані у цей вираз:

q = 19 * 1,6 * 10^-19 Кл, V = 25 В, m = 9,1 * 10^-31 кг.

Отже,

v = (25^2)/(9,1 * 10^-31 * 19 * 1,6 * 10^-19) м/c ≈ 1,57 * 10^6 м/c.

Отже, швидкість руху електрона, що пройшов різницю потенціалів 25 В, дорівнює приблизно 1,57 * 10^6 м/с.