Определите разность потенциалов точек начала и конца пути электрона, на котором скорость его увеличилась от 2•10^5 м/с до 4•10^5 м/с. Масса электрона 9,1•10^-31 кг, заряд электрона 1,6•10^-19 Кл.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета разности потенциалов точек начала и конца пути электрона воспользуемся законом сохранения энергии:

ΔK + ΔU = 0

Где ΔK - изменение кинетической энергии электрона, ΔU - изменение потенциальной энергии электрона.

Изменение кинетической энергии можно вычислить по формуле:

ΔK = (m v2^2) / 2 - (m v1^2) / 2

где m - масса электрона, v1 - начальная скорость электрона, v2 - конечная скорость электрона.

Подставим данные:

m = 9,1•10^-31 кг
v1 = 2•10^5 м/с
v2 = 4•10^5 м/с.

ΔK = (9,1•10^-31 (4•10^5)^2) / 2 - (9,1•10^-31 (2•10^5)^2) /
ΔK = (9,1•10^-31 16•10^10) / 2 - (9,1•10^-31 4•10^10) /
ΔK = 145,6•10^-21 - 9,1•10^-2
ΔK = 136,5•10^-21 Дж

Теперь найдем изменение потенциальной энергии. Поскольку заряд электрона равен 1,6•10^-19 Кл, то изменение потенциальной энергии можно вычислить по формуле:

ΔU = q * ΔV

где q - заряд электрона, ΔV - изменение потенциала.

Поскольку ΔK + ΔU = 0, то ΔU = -ΔK

Подставим данные:

q = 1,6•10^-19 Кл

ΔU = -136,5•10^-21 = -1,365•10^-19 Дж

Получается, что разность потенциалов точек начала и конца пути электрона составляет 1,365•10^-19 Дж.