Question

Электрон движется в однородном электрическом поле при этом его скорость увеличилась от 10 (6)до 3*10(6) м/с, определить разность потенциалов начальной и конечной точки пути электрона. Ответ округлить до целого

Answer 1

Ответ:

23 В

Объяснение:

Работа электрического поля идет на увеличение кинетической энергии электрона, таким образом:

$\displaystyle \frac{m}{2}(v_2^2-v_1^2)=eU$

Откуда:

$\displaystyle U=\frac{m}{2e}(v_2^2-v_1^2)=\frac{9.1*10^{-31}}{2*1.6*10^{-19}}*(9*10^{12}-10^{12})\approx23$ В.

Answer 2

Для определения разности потенциалов между начальной и конечной точками пути электрона можно воспользоваться формулой:

ΔV = Vконечная - Vначальная,

где ΔV - разность потенциалов, Vконечная - потенциал конечной точки, Vначальная - потенциал начальной точки.

Известно, что электрон двигается в однородном электрическом поле, и его скорость увеличилась от 10^6 м/с до 3*10^6 м/с. Поскольку скорость увеличилась, можно сделать вывод, что электрон двигается в направлении увеличения потенциала, и разность потенциалов будет положительной.

Поскольку разность потенциалов внутри однородного электрического поля связана со скоростью и зарядом частицы следующим образом:

ΔV = -ΔU/q,

где ΔU - изменение потенциальной энергии, q - заряд частицы (в данном случае, заряд электрона).

Известно, что начальная скорость электрона равна 10^6 м/с, а конечная скорость равна 3*10^6 м/с. Изменение кинетической энергии электрона можно выразить как:

ΔU = (1/2)m(vконечная^2 - vначальная^2),

где m - масса электрона.

Масса электрона примерно равна 9.10938356 x 10^-31 кг.

Теперь вычислим ΔU:

ΔU = (1/2) * (9.10938356 x 10^-31 кг) * [(3*10^6 м/с)^2 - (10^6 м/с)^2]

ΔU ≈ 1.632 мкДж.

Теперь мы можем найти разность потенциалов:

ΔV = -ΔU/q = -(1.632 мкДж) / (1.602176634 x 10^-19 Кл) ≈ -1.018 x 10^13 В.

Округлим ответ до целого числа:

ΔV ≈ -1 x 10^13 В.

Ответ: разность потенциалов между начальной и конечной точками пути электрона составляет примерно -1 x 10^13 В.