Каков модуль скорости движения электрона в точке с потенциалом Ф2=200 В, если его масса m=9.1*10^(-31) кг и заряд e=-1,6*10^(-19) Кл, и он ускоряется в электростатическом поле, начиная двигаться вдоль линий напряженности из точки с потенциалом Ф1=144 В? При этом можно пренебречь излучением электромагнитной энергии.
Магия_Леса
Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. При перемещении электрона от точки Ф1 до точки Ф2, изменение его потенциальной энергии равно изменению его кинетической энергии.
Формула для изменения потенциальной энергии электрона:
\(\Delta U = e \cdot (\Phi_2 - \Phi_1)\),
где e - заряд электрона, \(\Phi_2\) и \(\Phi_1\) - потенциалы в конечной и начальной точках соответственно.
Изменение потенциальной энергии равно изменению кинетической энергии:
\(\Delta U = \frac{1}{2}mv^2\),
где m - масса электрона, v - его скорость.
Теперь мы можем приравнять эти две формулы и найти модуль скорости электрона:
\(e \cdot (\Phi_2 - \Phi_1) = \frac{1}{2}mv^2\).
Подставим значения в формулу:
\(e = -1,6 \cdot 10^{-19} Кл\),
\(\Phi_2 = 200 В\),
\(\Phi_1 = 144 В\),
\(m = 9,1 \cdot 10^{-31} кг\).
\(v = \sqrt{\frac{{2 \cdot e \cdot (\Phi_2 - \Phi_1)}}{m}}\).
Вычислим значение модуля скорости электрона:
\(v = \sqrt{\frac{{2 \cdot (-1,6 \cdot 10^{-19}) \cdot (200 - 144)}}{(9,1 \cdot 10^{-31})}} \approx 6,08 \times 10^6 м/с\).
Таким образом, модуль скорости движения электрона в точке с потенциалом Ф2=200 В составляет приблизительно \(6,08 \times 10^6 м/с\).
Формула для изменения потенциальной энергии электрона:
\(\Delta U = e \cdot (\Phi_2 - \Phi_1)\),
где e - заряд электрона, \(\Phi_2\) и \(\Phi_1\) - потенциалы в конечной и начальной точках соответственно.
Изменение потенциальной энергии равно изменению кинетической энергии:
\(\Delta U = \frac{1}{2}mv^2\),
где m - масса электрона, v - его скорость.
Теперь мы можем приравнять эти две формулы и найти модуль скорости электрона:
\(e \cdot (\Phi_2 - \Phi_1) = \frac{1}{2}mv^2\).
Подставим значения в формулу:
\(e = -1,6 \cdot 10^{-19} Кл\),
\(\Phi_2 = 200 В\),
\(\Phi_1 = 144 В\),
\(m = 9,1 \cdot 10^{-31} кг\).
\(v = \sqrt{\frac{{2 \cdot e \cdot (\Phi_2 - \Phi_1)}}{m}}\).
Вычислим значение модуля скорости электрона:
\(v = \sqrt{\frac{{2 \cdot (-1,6 \cdot 10^{-19}) \cdot (200 - 144)}}{(9,1 \cdot 10^{-31})}} \approx 6,08 \times 10^6 м/с\).
Таким образом, модуль скорости движения электрона в точке с потенциалом Ф2=200 В составляет приблизительно \(6,08 \times 10^6 м/с\).
Знаешь ответ?