Какую скорость приобретает неподвижный электрон, пройдя через разность потенциалов в 1 В?

Физика 11 класс Электрическое поле и работа электрического поля скорость электрона разность потенциалов физика 11 класс энергия электрона движение электрона Новый

Чтобы найти скорость, которую приобретает неподвижный электрон, проходя через разность потенциалов в 1 В, нам нужно использовать закон сохранения энергии. При прохождении через разность потенциалов, электрон получает кинетическую энергию за счет электрической энергии.

Шаги решения:

1. Определим, какую работу выполняет электрическое поле:

   Работа, которую выполняет электрическое поле, равна произведению заряда электрона на разность потенциалов. Формула для работы (A) выглядит так:

   A = q * U,

   где:

   • q - заряд электрона (примерно 1.6 * 10^(-19) Кл),
   • U - разность потенциалов (в данном случае 1 В).
2. Подставим значения:

   Подставим значения в формулу:

   A = (1.6 * 10^(-19) Кл) * (1 В) = 1.6 * 10^(-19) Дж.

3. Свяжем работу с кинетической энергией:

   Эта работа перейдет в кинетическую энергию электрона. Кинетическая энергия (K) электрона определяется следующим образом:

   K = (m * v^2) / 2,

   где:

   • m - масса электрона (примерно 9.11 * 10^(-31) кг),
   • v - скорость электрона.
4. Приравняем работу к кинетической энергии:

   Таким образом, мы можем записать:

   1.6 * 10^(-19) Дж = (9.11 * 10^(-31) кг * v^2) / 2.

5. Решим уравнение относительно скорости v:

   Умножим обе стороны на 2:

   3.2 * 10^(-19) Дж = 9.11 * 10^(-31) кг * v^2.

   Теперь выразим v^2:

   v^2 = (3.2 * 10^(-19) Дж) / (9.11 * 10^(-31) кг).

   Теперь найдем v:

   v = √((3.2 * 10^(-19) Дж) / (9.11 * 10^(-31) кг)).

6. Вычислим значение:

   После выполнения вычислений мы получим:

   v ≈ 2.65 * 10^7 м/с.

Ответ: Электрон, проходя через разность потенциалов в 1 В, приобретает скорость примерно 2.65 * 10^7 м/с.