Движение зараженных частиц в электрическом поле Пылинка массой 5·10-12 кг, несущая на себе 10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 1 кВ. Какую скорость приобрела пылинк%D

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения скорости пылинки воспользуемся уравнением для электрической работы
W = qΔV,

где W - работа, q - заряд частицы, ΔV - ускоряющая разность потенциалов.

Сначала найдем работу, совершенную на пылинку
W = qΔV = 10 1 кВ = 10 1000 В = 10000 Дж.

По определение работы
W = ΔEк,

где ΔEк - изменение кинетической энергии.

Так как пылинка движется в вакууме, то изменение кинетической энергии будет равно изменению потенциальной энергии.

ΔEп = ΔEк = mv^2/2,

где m - масса пылинки, v - скорость пылинки.

Так как пылинка несет 10 электронов, то ее заряд будет равен -10e, где e - элементарный заряд. Тогда q = -10e.

Теперь подставим все значения в уравнение
-qΔV = mv^2/2
-10e 1000 В = 510^-12 кг v^2/2
-10 1.6 10^-19 1000 = 5 10^-12 v^2 / 2
-16 10^-17 = 2.5 10^-12 v^2
-16 10^-17 / 2.5 10^-12 = v^2
-6.4 10^-5 = v^2
v = sqrt(-6.4 * 10^-5) = 0.008 m/s.

Таким образом, скорость пылинки приобрела 0.008 м/с.