Какова будет скорость электрона после его ускорения во внешнем электрическом поле, если энергия работы, совершенной

Изумрудный_Пегас

60

Чтобы ответить на этот вопрос, нам потребуется знать несколько физических законов и формул. Давайте начнем с формулы для энергии:

\[E = \dfrac{mv^2}{2}\]

где \(E\) - энергия, \(m\) - масса электрона и \(v\) - его скорость.

Мы также можем использовать формулу для работы:

\[W = qV\]

где \(W\) - работа, \(q\) - заряд электрона и \(V\) - разность потенциалов или напряжение в электрическом поле.

Ускорение электрона во внешнем электрическом поле не приведет к изменению его массы, поэтому \(m\) остается неизменным. Работа, совершенная полем, составляет 0,26 МэВ. Давайте выразим \(v\) из этих формул.

Сначала используем формулу для работы, чтобы найти значение разности потенциалов:

\[V = \dfrac{W}{q}\]

Здесь \(q\) - элементарный заряд, который равен \(1,6 \times 10^{-19}\) Кл.

Теперь мы можем использовать это значение для подстановки в формулу для энергии:

\[E = \dfrac{mv^2}{2}\]

Мы знаем, что \(E\) равно 0,26 МэВ. Энергию следует измерять в джоулях, поэтому нам нужно преобразовать ее в джоули. 1 МэВ равен \(1,6 \times 10^{-13}\) Дж.

Это значит, что 0,26 МэВ равно \(0,26 \times 1,6 \times 10^{-13}\) Дж.

Теперь мы можем решить уравнение:

\[0,26 \times 1,6 \times 10^{-13} = \dfrac{m \times v^2}{2}\]

Мы знаем, что масса электрона \(m\) составляет около \(9,1 \times 10^{-31}\) кг.

Используя эти значения, мы можем решить уравнение для \(v\):

\[v^2 = \dfrac{2 \times 0,26 \times 1,6 \times 10^{-13}}{9,1 \times 10^{-31}}\]

\[v^2 \approx 0,909 \times 10^{18} \, \text{м}^2/\text{с}^2\]

Чтобы найти \(v\), возьмем квадратный корень из обеих сторон уравнения:

\[v \approx \sqrt{0,909 \times 10^{18}} \, \text{м/с}\]

\[v \approx 9,54 \times 10^8 \, \text{м/с}\]

Таким образом, скорость электрона после его ускорения во внешнем электрическом поле будет примерно равна \(9,54 \times 10^8\) м/с.