Какое напряжение должно быть между двумя точками электрического поля, чтобы разогнать электрон до скорости v=400 км/с, при массе m=9,1*10 в -31? Пожалуйста, помогите!

Физика 9 класс Электрическое поле и движение заряженных частиц напряжение электрического поля разгон электрона скорость электрона масса электрона физика 9 класс Новый

Чтобы найти напряжение, необходимое для разгона электрона до заданной скорости, мы можем использовать закон сохранения энергии. Кинетическая энергия электрона будет равна работе, совершенной электрическим полем при перемещении электрона. Давайте разберем этот процесс шаг за шагом.

1. Определим кинетическую энергию электрона:

Кинетическая энергия (КЭ) рассчитывается по формуле:

KЭ = (m * v^2) / 2

где:

• m - масса электрона (9,1 * 10^(-31) кг)
• v - скорость электрона (400 км/с, что равно 400000 м/с)
2. Подставим значения:

Сначала преобразуем скорость:

v = 400 км/с = 400000 м/с

Теперь подставим значения в формулу для КЭ:

KЭ = (9,1 * 10^(-31) * (400000)^2) / 2

Теперь посчитаем (400000)^2:

(400000)^2 = 160000000000000

Теперь подставим это значение в формулу:

KЭ = (9,1 * 10^(-31) * 160000000000000) / 2

KЭ = (1,456 * 10^(-12)) / 2 = 7,28 * 10^(-13) Дж

3. Связь между работой и напряжением:

Работа, совершенная электрическим полем, равна произведению заряда электрона (e) и напряжения (U):

W = e * U

где:

• e - заряд электрона (примерно 1,6 * 10^(-19) Кл)
4. Решим уравнение для напряжения:

Зная работу (КЭ), мы можем выразить напряжение:

U = KЭ / e

Теперь подставим значения:

U = (7,28 * 10^(-13)) / (1,6 * 10^(-19))

Теперь посчитаем:

U ≈ 4,55 * 10^6 В

5. Ответ:

Таким образом, напряжение, необходимое для разгона электрона до скорости 400 км/с, составляет примерно 4,55 МВ (мегавольт).