Какую скорость получил электрон, начавший движение из состояния покоя и прошедший через ускоряющую разность потенциалов 80 В, если заряд электрона равен 1,6*10^-19 Кл, а его масса составляет 9,0*10^-31 кг?

Физика 9 класс Электрическое поле и движение заряженных частиц скорость электрона ускоряющая разность потенциалов заряд электрона масса электрона физика 9 класс Новый

Чтобы найти скорость электрона, который прошел через ускоряющую разность потенциалов, можно воспользоваться принципом сохранения энергии. Электрон, начавший движение из состояния покоя, получает кинетическую энергию за счет работы, совершенной электрическим полем при прохождении через разность потенциалов.

1. **Определим работу, совершенную электрическим полем.**

Работа W, совершенная над электроном, равна произведению его заряда q на разность потенциалов U:

W = q * U

• где q = 1,6 * 10^-19 Кл (заряд электрона),
• U = 80 В (разность потенциалов).

Подставим значения:

W = (1,6 * 10^-19 Кл) * (80 В) = 1,28 * 10^-17 Дж.

2. **Установим связь между работой и кинетической энергией.**

Кинетическая энергия электрона (K) при его движении равна:

K = (m * v^2) / 2

где m - масса электрона, v - его скорость.

Так как вся работа идет на увеличение кинетической энергии, то:

W = K

или

q * U = (m * v^2) / 2.

3. **Подставим известные значения и найдем скорость v.**

Перепишем уравнение для скорости:

v^2 = (2 * q * U) / m.

Теперь подставим значения:

• q = 1,6 * 10^-19 Кл,
• U = 80 В,
• m = 9,0 * 10^-31 кг.

v^2 = (2 * (1,6 * 10^-19) * 80) / (9,0 * 10^-31).

4. **Вычислим v^2.**

Сначала найдем числитель:

2 * (1,6 * 10^-19) * 80 = 2,56 * 10^-17 Дж.

Теперь подставим в уравнение:

v^2 = (2,56 * 10^-17) / (9,0 * 10^-31).

Теперь вычислим v^2:

v^2 ≈ 2,84 * 10^13.

5. **Найдём скорость v.**

Теперь извлечем корень из v^2:

v ≈ √(2,84 * 10^13) ≈ 5,34 * 10^6 м/с.

Таким образом, скорость электрона, прошедшего через разность потенциалов 80 В, составляет примерно 5,34 * 10^6 м/с.