Какой будет скорость электрона после прохождения ускоряющей разности потенциалов 182 В, если его начальная скорость

  • 38
Какой будет скорость электрона после прохождения ускоряющей разности потенциалов 182 В, если его начальная скорость равна нулю? Заряд и масса электрона составляют, соответственно, 1,6×10^-19 Кл и 9,1×10^-31 кг.
Варианты ответов:
а) 4 мм/с
б) 8 мм/с
в) 16 мм/с
г) 32 мм/с
С учетом данных, каков будет ответ?​
Муха
64
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу кинетической энергии:

\[K = \frac{1}{2}mv^2\]

где K - кинетическая энергия, m - масса электрона и v - скорость электрона.

Начальная скорость равна нулю, поэтому кинетическая энергия в начальный момент времени также равна нулю. После прохождения ускоряющей разности потенциалов, электрон наберет некоторую скорость v, а его кинетическая энергия будет не нулевой.

Мы также можем использовать формулу для работы, чтобы найти кинетическую энергию:

\[W = qV\]

где W - работа, q - заряд и V - разность потенциалов.

Кинетическая энергия связана с работой следующим образом:

\[K = W\]

Используя эти формулы, мы можем записать следующее:

\[K = \frac{1}{2}mv^2 = qV\]

Подставим значения из задачи:

\[1.6 \times 10^{-19} \times V = \frac{1}{2} \times 9.1 \times 10^{-31} \times v^2\]

Теперь решим уравнение относительно v:

\[v^2 = \frac{2 \times 1.6 \times 10^{-19} \times V}{9.1 \times 10^{-31}}\]

\[v^2 = \frac{3.2 \times 10^{-19} \times V}{9.1 \times 10^{-31}}\]

\[v^2 = \frac{3.516483516 \times 10^{11} \times V}{1}\]

\[v = \sqrt{\frac{3.516483516 \times 10^{11} \times 182}{1}}\]

Подставим это значение в калькулятор:

\[v \approx 4 \times 10^{6}\ м/с\]

Поэтому правильный вариант ответа это а) 4 мм/с.