Между двумя плоскими заряженными параллельными пластинами, которые находятся на расстоянии L=1 м друг от друга создаётся однородное электрическое поле. По направлению линий напряжённости движется электрон, начавший своё движение от пластины со скорость V0=10 м/c. После прохождения расстояния l=10 см скорость частицы изменилась в два раза. Найдите разность потенциалов между пластинами. Отношение заряда электрона к его массе принять за e / me=1,76⋅1011 Кл/кг

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения разности потенциалов между пластинами воспользуемся формулой для изменения кинетической энергии заряженной частицы в электрическом поле:

ΔK = eΔU,

где ΔK - изменение кинетической энергии частицы, e - заряд частицы, ΔU - изменение потенциальной энергии частицы.

Известно, что скорость частицы изменилась в два раза после прохождения расстояния l. Следовательно, изменение кинетической энергии частицы равно:

ΔK = (1/2) m (v0^2 - v^2),

где m - масса частицы, v0 - начальная скорость, v - конечная скорость.

Подставим все известные значения:

ΔK = (1/2) (e/me) v0^2 (1 - 1/2^2).

Также, можно выразить изменение потенциальной энергии через разность потенциалов между пластинами:

ΔU = U2 - U1,

где U2 и U1 - потенциалы пластин.

Подставим ΔK = eΔU:

(1/2) (e/me) v0^2 (1 - 1/2^2) = e(U2 - U1).

Далее, найдем разность потенциалов между пластинами:

U2 - U1 = (1/2) (1 - 1/4) v0^2 / (e/me).

Итак, разность потенциалов между пластинами составляет:

U2 - U1 = (3/8) v0^2 / (e / me) = (3/8) 10^2 / (1.76 10^11) ≈ 0.0171 V.

Таким образом, разность потенциалов между пластинами равна приблизительно 0.0171 В.