Как можно определить модуль скорости электрона в точке 2, если он начинает движение в электрическом поле от точки 1 до точки 2 и ускоряется разностью потенциалов U=220 В? Известны значения модуля заряда электрона е=1,6·10–19 Кл и его массы m=9,1·10–31 кг.

Физика 11 класс Электрическое поле и движение заряженных частиц модуль скорости электрона электрическое поле разность потенциалов заряд электрона масса электрона физика 11 класс Новый

Для определения модуля скорости электрона в точке 2, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Когда электрон движется в электрическом поле и проходит разность потенциалов U, он получает кинетическую энергию за счет своей потенциальной энергии.

Шаги решения:

1. Определим изменение потенциальной энергии: Когда электрон перемещается через разность потенциалов U, его потенциальная энергия изменяется на величину, равную произведению заряда электрона e на разность потенциалов U:
• ΔEпот = e * U
2. Запишем уравнение для кинетической энергии: Кинетическая энергия электрона в точке 2 будет равна:
• Eкин = (1/2) * m * v²
3. Согласно закону сохранения энергии: Изменение потенциальной энергии равно увеличению кинетической энергии. Таким образом, можно записать уравнение:
• e * U = (1/2) * m * v²
4. Подставим известные значения: Подставим значения e, U и m в уравнение:
• 1.6 * 10^(-19) Кл * 220 В = (1/2) * 9.1 * 10^(-31) кг * v²
5. Решим уравнение для v: Упростим уравнение и выразим v:
• v² = (2 * e * U) / m
• v = √((2 * e * U) / m)
6. Подставим значения для вычисления:
• v = √((2 * (1.6 * 10^(-19)) * 220) / (9.1 * 10^(-31)))
7. Выполним расчет: Сначала вычислим числитель:
• 2 * 1.6 * 10^(-19) * 220 = 7.04 * 10^(-17)
8. Затем разделим на массу:
• (7.04 * 10^(-17)) / (9.1 * 10^(-31)) ≈ 7.73 * 10^13
9. Теперь найдем корень:
• v ≈ √(7.73 * 10^13) ≈ 8.79 * 10^6 м/с

Ответ: Модуль скорости электрона в точке 2 составляет примерно 8.79 * 10^6 м/с.