Question

Альфа-частица (m = 6,7*10^-27 кг, q = 3,2*10^-19 Кл) вылетает из ядра радия со скоростью v = 20 Мм/с и попадает в тормозящее однородное электрическое поле, линии напряженности которого направлены противоположно направлению движения частицы. Какую разность потенциалов должна пройти частица до остановки? Ответ: 4,2*10^6Где ошибка в решении? Авн.с= A=qUqU=m/2(V^2-V0^2)U=m/2q * (-20)=-4,2*10^6

Answer 1

Работы силы, вызывающей торможение отрицaтельна: 
Авн.с= -(mV²/2-mV0²/2)=mV0²/2, т.к. V=0.
A=qU
qU=mV0^2/2
U=mV0²/(2q)= и т.д.

Answer 2

Давайте разберемся в этом вопросе. Ошибка в вашем решении заключается в неправильном знаке, который вы использовали для скорости частицы.

Правильное решение

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Кинетическая энергия частицы при вылете из ядра равна энергии, которую она получит при преодолении разности потенциалов в электрическом поле.

Кинетическая энергия частицы при вылете из ядра равна:

K = (1/2)mv^2

где m - масса частицы, v - скорость частицы.

Затем, по закону сохранения энергии, эта кинетическая энергия должна быть равна работе, которую совершает электрическое поле при остановке частицы. Работа, совершаемая электрическим полем, равна:

W = qΔV

где q - заряд частицы, ΔV - разность потенциалов.

Таким образом, мы можем записать:

(1/2)mv^2 = qΔV

Решая эту уравнение для ΔV, мы получаем:

ΔV = (1/2)(mv^2)/q

Теперь подставим известные значения:

m = 6,7 * 10^-27 кг v = 20 Мм/с = 20 * 10^6 м/с q = 3,2 * 10^-19 Кл

ΔV = (1/2)(6,7 * 10^-27)(20 * 10^6)^2 / (3,2 * 10^-19) = 5,3 * 10^6 В

Таким образом, правильный ответ составляет 5,3 * 10^6 В, а не -4,2 * 10^6 В, как указано в вашем решении.

Исправленное решение:

Авн.с = A = qΔV = (3,2 * 10^-19 Кл)(5,3 * 10^6 В) = 1,7 * 10^-12 Дж

Пожалуйста, обратите внимание, что знак ΔV будет положительным, так как разность потенциалов должна быть положительной для того, чтобы остановить частицу.