Какой модуль разности потенциалов проходит протон до торможения, если он движется со скоростью 4 Mm/с и попадает в тормозящее однородное электрическое поле, линии напряжённости которого направлены противоположно направлению движения частицы? Учтите, что масса и заряд протона равны m=1,67*10^-27кг и q=1,6*10^-19Кл соответственно.
Магический_Лабиринт
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Потенциальная энергия заряда в электрическом поле определяется формулой:
\[U = q \cdot \Delta V\]
где \(U\) - потенциальная энергия, \(q\) - заряд частицы, \(\Delta V\) - разность потенциалов.
Мы знаем, что заряд протона \(q\) равен \(1,6 \times 10^{-19}\) Кл. Чтобы продолжить решение задачи, нам понадобится значение потенциальной энергии до торможения.
Кинетическая энергия заряда равна работе силы электрического поля:
\[W = \Delta K = \frac{1}{2} m v^2 = q \cdot \Delta V\]
где \(m\) - масса протона, \(v\) - скорость протона.
Мы можем найти \(\Delta V\) из этого уравнения:
\[\Delta V = \frac{1}{q} \cdot \frac{1}{2} m v^2\]
Подставляя значения, получим:
\[\Delta V = \frac{1}{1,6 \times 10^{-19}} \cdot \frac{1}{2} \cdot 1,67 \times 10^{-27} \cdot (4 \times 10^6)^2\]
После решения этого выражения получим значение разности потенциалов \(\Delta V\).
\[\Delta V = \frac{1}{1,6 \times 10^{-19}} \cdot \frac{1}{2} \cdot 1,67 \times 10^{-27} \cdot (4 \times 10^6)^2 \approx 2,084 \times 10^4 \, В\]
Таким образом, модуль разности потенциалов, который протон проходит до торможения, равен около \(2,084 \times 10^4\) В.
\[U = q \cdot \Delta V\]
где \(U\) - потенциальная энергия, \(q\) - заряд частицы, \(\Delta V\) - разность потенциалов.
Мы знаем, что заряд протона \(q\) равен \(1,6 \times 10^{-19}\) Кл. Чтобы продолжить решение задачи, нам понадобится значение потенциальной энергии до торможения.
Кинетическая энергия заряда равна работе силы электрического поля:
\[W = \Delta K = \frac{1}{2} m v^2 = q \cdot \Delta V\]
где \(m\) - масса протона, \(v\) - скорость протона.
Мы можем найти \(\Delta V\) из этого уравнения:
\[\Delta V = \frac{1}{q} \cdot \frac{1}{2} m v^2\]
Подставляя значения, получим:
\[\Delta V = \frac{1}{1,6 \times 10^{-19}} \cdot \frac{1}{2} \cdot 1,67 \times 10^{-27} \cdot (4 \times 10^6)^2\]
После решения этого выражения получим значение разности потенциалов \(\Delta V\).
\[\Delta V = \frac{1}{1,6 \times 10^{-19}} \cdot \frac{1}{2} \cdot 1,67 \times 10^{-27} \cdot (4 \times 10^6)^2 \approx 2,084 \times 10^4 \, В\]
Таким образом, модуль разности потенциалов, который протон проходит до торможения, равен около \(2,084 \times 10^4\) В.
Знаешь ответ?