Учеба и наука

Решено

Задание - вопрос №120886

Определить тормозящую разность потенциалов, под действием которой электрон, движущийся со скоростью 40000км/с, остановился бы.Масса электрона-9,1*10:(-31)Кл.

Вопрос задан анонимно сентябрь 29, 2011 г.

  • Всего ответов: 2

  • Юлия - аватарка

    Юлия

    21-й в Учебе и науке

    Дано: v=40 000км/с=4*10^7м/с; m=9,1*10^-31кг. U-?

    по закону сохранения энергии

    Екин=eU (1)

    т.к. скорость много меньше скорости света, то кинетическую энергии найдем по формуле классической механики

    Eкин=(mv^2)/2 (2)

    Приравняем (1) и (2), выразим U, получим:

    U=(mv^2)/(2e)=4550В

    е=1,6*10^-19Кл, заряд электрона

    сентябрь 29, 2011 г.
  • Александр - аватарка

    Александр

    24-й в Учебе и науке

             Общее условие (соотношение) остановки заряженной частицы (электрона) – её кинетическая энергия  mv2/2  должна полностью «гаситься» (т.е. равняться)  «работой торможения» электрона в поле (равной произведению разности потенциалов  Δφ  и величины заряда  q  частицы (электрона)):

                mv2/2 = qΔφ   =>   Δφ = mv2/(2q) ≈

                           ≈ [9.1·10-31 · (4·104·103)2] / (2·1.6·10-19) ≈ 4.55·103 В = 4.55 кВ

             Здесь мы все данные подставляем в системе СИ – использовали справочное значение заряда электрона (≈1.6·10-19 Кл), а также скорость lдвижения электрона перевели (умножив на 103) из «км/с» в «м/с». Соответственно и ответ получили в системе СИ (в вольтах и киловольтах).

             Примечание:  Правая часть исходного выражения  qΔφ  для работы торможения написана в предположении простейшего случая – поля точечного заряда, создающего указанную в условии т.н. тормозящую разность потенциалов. (В других случаях будут некоторые изменения: появится неединичный коэффициент перед этим выражением. Например, для случая плоского конденсатора, создающего это «тормозящее поле», следовало бы поставить множитель 1/2).

             Плюс ко всему у в условии явная ошибка (описка) – масса электрона измеряется не в кулонах (как у Вас написано – «кл»; правильно, кстати, писать «Кл»), а в килограммах «кг».

    октябрь 1, 2011 г.
    Ответ понравился автору
    Лучший ответ по мнению автора

Похожие вопросы

Электрон со скоростью 5*10^7 м/с...

февраль 26, 2014 г.

Учеба и наука

Воздушный шар объемом 2500м3 с...

февраль 14, 2013 г.

Учеба и наука