Какова скорость электрона, который, имея массу 9,1*10-31 кг и заряд -1,6*10-19, ускоряется в электрическом поле

Для решения данной задачи, нам понадобятся законы электродинамики, которые описывают взаимодействие заряда с электрическим полем.

Потенциальная энергия заряда в электрическом поле определяется формулой:

\[U = qV,\]

где U обозначает потенциальную энергию, q - заряд частицы и V - потенциал.

Для нашей задачи, разность потенциалов (delta V) можно вычислить как разность между потенциалами в конечной (V2) и начальной (V1) точках:

\[\Delta V = V2 - V1 = 200 \, \text{В} - 144 \, \text{В} = 56 \, \text{В}.\]

Кинетическая энергия (K) электрона, перемещающегося в электрическом поле, будет равна изменению его потенциальной энергии. Таким образом, мы можем использовать это равенство:

\[K = \Delta U.\]

Мы можем выразить изменение потенциальной энергии (\(\Delta U\)) следующей формулой:

\[\Delta U = q \Delta V,\]

где q представляет заряд электрона.

Подставив данные из условия задачи, мы получим:

\[\Delta U = (-1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \times (56 \, \text{В}) = -9,0 \times 10^{-18} \, \text{Дж}.\]

Согласно закону сохранения энергии, потеря потенциальной энергии заряда приводит к приобретению им кинетической энергии. Таким образом, мы можем установить равенство:

\[\Delta U = K.\]

\[K = -9,0 \times 10^{-18} \, \text{Дж}.\]

Кинетическая энергия (K) может быть выражена через массу (m) и скорость (v) электрона следующим образом:

\[K = \frac{1}{2} m v^2.\]

Мы можем переписать это уравнение в виде:

\[v = \sqrt{\frac{2K}{m}}.\]

Теперь мы можем подставить значения и рассчитать скорость электрона:

\[v = \sqrt{\frac{2 \times (-9,0 \times 10^{-18} \, \text{Дж})}{9,1 \times 10^{-31} \, \text{кг}}}.\]

\[v = \sqrt{\frac{-18}{9,1}} \times 10^{-13} \, \text{м/с}.\]

\[v \approx 1,99 \times 10^{6} \, \text{м/с}.\]

Таким образом, скорость электрона составляет примерно \(1,99 \times 10^{6}\) м/с.