Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы достичь скорости v = 8 мм/с, если масса электрона m = 9.31 * 10 в -31 степени?

Физика 10 класс Электрическое поле ускоряющая разность потенциалов скорость электрона масса электрона физика движение электрона энергия электрона Новый

Чтобы найти ускоряющую разность потенциалов, которую должен пройти электрон, чтобы достичь заданной скорости, нам нужно использовать закон сохранения энергии. Кинетическая энергия электрона будет равна работе, которую он совершает, проходя через разность потенциалов.

1. Запишем формулу для кинетической энергии:

• Кинетическая энергия (E_k) равна (m * v^2) / 2, где:
• m - масса электрона,
• v - скорость электрона.

2. Подставим значения:

• m = 9.31 * 10^-31 кг,
• v = 8 мм/с = 8 * 10^-3 м/с.

Теперь подставим эти значения в формулу для кинетической энергии:

E_k = (9.31 * 10^-31 * (8 * 10^-3)²) / 2.

3. Посчитаем кинетическую энергию:

• (8 * 10^-3)² = 64 * 10^-6 = 6.4 * 10^-5 м²/с².
• E_k = (9.31 * 10^-31 * 6.4 * 10^-5) / 2.
• E_k = (5.9584 * 10^-35) / 2 = 2.9792 * 10^-35 Дж.

4. Теперь найдем ускоряющую разность потенциалов:

Работа, совершенная электрическим полем при перемещении заряда q (в данном случае электрона) через разность потенциалов U, равна:

• A = q * U,
• где q - заряд электрона (примерно 1.6 * 10^-19 Кл).

5. Запишем уравнение:

E_k = q * U.

6. Подставим известные значения:

• 2.9792 * 10^-35 = (1.6 * 10^-19) * U.

7. Решим уравнение для U:

U = (2.9792 * 10^-35) / (1.6 * 10^-19).

8. Выполним деление:

U = 1.861 \* 10^-16 В.

Ответ: Ускоряющая разность потенциалов, которую должен пройти электрон, составляет примерно 1.861 * 10^-16 В.