Вопрос задан 26.04.2026 в 09:30. Предмет Физика. Спрашивает Шиндлер Виталя.

Первоначально покоившийся электрон разгоняется электрическим полем с разностью потенциалов 100 В. Чему равна конечная скорость электрона? Считать qₑ/mₑ = 1,76·10¹¹ Кл/кг.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Варанкина Ариша.

Для нахождения конечной скорости электрона, разгоняющегося электрическим полем, можно воспользоваться законом сохранения энергии. Электрическое поле выполняет работу, которая преобразуется в кинетическую энергию электрона.

Шаг 1: Работа, совершаемая электрическим полем

Работа, совершаемая электрическим полем, определяется как произведение заряда электрона на разность потенциалов:

A=qe⋅UA = q_e \cdot U

где:

  • qeq_e — заряд электрона (qe=−1,6×10−19q_e = -1,6 \times 10^{-19} Кл),

  • UU — разность потенциалов (100 В).

Так как заряд электрона отрицателен, знак можно игнорировать, так как нас интересует величина работы, а она будет положительной.

A=1,6×10−19⋅100=1,6×10−17 ДжA = 1,6 \times 10^{-19} \cdot 100 = 1,6 \times 10^{-17} \text{ Дж}

Шаг 2: Кинетическая энергия электрона

Работа, совершаемая электрическим полем, полностью переходит в кинетическую энергию электрона:

A=Ek=12mev2A = E_k = \frac{1}{2} m_e v^2

где:

  • mem_e — масса электрона (me=9,11×10−31m_e = 9,11 \times 10^{-31} кг),

  • vv — конечная скорость электрона.

Шаг 3: Выражение скорости

Теперь решим для vv:

12mev2=1,6×10−17\frac{1}{2} m_e v^2 = 1,6 \times 10^{-17} v2=2⋅1,6×10−17mev^2 = \frac{2 \cdot 1,6 \times 10^{-17}}{m_e} v2=3,2×10−179,11×10−31v^2 = \frac{3,2 \times 10^{-17}}{9,11 \times 10^{-31}} v2≈3,51×1013v^2 \approx 3,51 \times 10^{13} v≈3,51×1013≈5,93×106 м/сv \approx \sqrt{3,51 \times 10^{13}} \approx 5,93 \times 10^6 \text{ м/с}

Ответ:

Конечная скорость электрона, разгоняемого электрическим полем с разностью потенциалов 100 В, составляет примерно 5,93×1065,93 \times 10^6 м/с.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос