Если внешнее электрическое поле совершило работу 0,26 МэВ для ускорения электрона, то с какой скоростью электрон будет

Тема занятия: Работа, энергия и скорость электрона во внешнем электрическом поле.

Разъяснение: Для решения этой задачи, мы можем использовать законы сохранения энергии и работы. Работу (W) можно выразить как разность кинетической энергии (ΔKE) электрона. Если начальная скорость электрона равна v_0 и окончательная скорость равна v, то работа может быть записана как: W = KE - KE_0 = ΔKE. Здесь KE - конечная кинетическая энергия, KE_0 - начальная кинетическая энергия.

Чтобы выразить работу в более привычных единицах, мы должны преобразовать работу из МэВ в джоули. 1 МэВ равняется 1,6 x 10^-13 Дж. Таким образом, работа, заданная в задаче (0,26 МэВ), равняется 0,26 x 1,6 x 10^-13 Дж.

Теперь мы можем решить уравнение ΔKE = 0,26 x 1,6 x 10^-13 Дж. Зная, что кинетическая энергия (KE) определяется формулой KE = (1/2) mv^2, где m - масса электрона и v - его скорость, мы можем использовать это уравнение для определения конечной скорости электрона.

Применяя уравнение KE = (1/2) mv^2 и нашу работу (0,26 x 1,6 x 10^-13 Дж), мы можем найти скорость электрона. Раскрывая уравнение и решая относительно v, получаем: v = sqrt(2ΔKE/m).

Теперь мы можем вставить значения в уравнение и рассчитать скорость электрона.

Демонстрация:

Дано: работа (W) = 0,26 МэВ, масса (m) электрона = 9,1 x 10^-31 кг.

Решение:
1. Преобразуем работу в джоули: W = 0,26 x 1,6 x 10^-13 Дж.
2. Вставим значения в уравнение: v = sqrt(2 * (0,26 x 1,6 x 10^-13) / (9,1 x 10^-31)).
3. Рассчитаем скорость электрона, используя калькулятор или подставив значения в уравнение.

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, стоит обратить внимание на законы сохранения энергии и на формулы, связанные с работой и кинетической энергией. Практикуйтесь в решении задач, чтобы закрепить знания и овладеть навыками. Помните, что польза от изучения материала будет больше, если вы вовлекаетесь и активно участвуете в процессе обучения.

Практика: Если количество работы, совершенной над электроном, составляет 0,55 МэВ, а масса электрона равна 9,1 x 10^-31 кг, определите скорость электрона после ускорения.