1. Какова работа, выполненная полем при передвижении электрона? Ответ выразите в эВ и округлите до целых чисел

Тема: Работа, изменение потенциальной энергии и скорость электрона

Инструкция: При передвижении электрона в электрическом поле происходит работа. Работа, выполненная полем при передвижении электрона, определяется как изменение потенциальной энергии электрона. Работа вычисляется как произведение напряжения (в вольтах) на заряд электрона (1.6 * 10^-19 Кл) и перемещение электрона (в метрах).

Модуль изменения потенциальной энергии электрона также равен работе, выполненной полем. Потенциальная энергия электрона изменяется при перемещении в электрическом поле.

Скорость электрона можно вычислить с использованием закона сохранения энергии. Изменение потенциальной энергии электрона равно изменению его кинетической энергии. Выражая эти энергии через формулы:
- Изменение потенциальной энергии = Заряд электрона * напряжение * перемещение
- Изменение потенциальной энергии = 1/2 * Заряд электрона * квадрат скорости

Приравнивая оба выражения, можно вычислить скорость электрона.

Пример:
1. Работа, выполненная полем при передвижении электрона, равна 10 эВ.
2. Модуль изменения потенциальной энергии электрона равен 5 эВ.
3. Скорость электрона составляет 2 Мм/с.

Совет: Для лучшего понимания этих понятий, рекомендуется изучить основы электростатики, потенциальной энергии и работы силы. Также полезно понимать математические связи и уравнения, используемые для расчетов в электростатике.

Проверочное упражнение:
1. Электрон перемещается в электрическом поле с напряжением 20 В. Заряд электрона равен 1.6 * 10^-19 Кл, а его перемещение составляет 5 м. Какова работа, выполненная полем? Ответ выразите в эВ и округлите до целых чисел.
2. Потенциальная энергия электрона изменяется на 8 эВ. Каков модуль изменения потенциальной энергии электрона? Ответ выразите в эВ и округлите до целых чисел.
3. Заряд электрона равен 1.6 * 10^-19 Кл. Изменение его потенциальной энергии равно 3 эВ. Какова скорость, которую приобрел электрон? Ответ выразите в Мм/с и округлите до целых чисел.

Предмет вопроса: Электромагнитные поля и электроны

Инструкция: При передвижении электрона в электромагнитном поле происходит работа поля на электрон. Работа, совершаемая полем, равна изменению потенциальной энергии электрона. Электрон при движении в поле изменяет свою потенциальную энергию, а значит также получает или отдает работу полю.

Работа, выполненная полем при движении электрона, может быть вычислена по формуле:

\[ \text{Работа (в эВ)} = \text{изменение потенциальной энергии (в эВ)} = -q \Delta V \]

где \( q \) - заряд электрона, а \( \Delta V \) - изменение потенциала.

Модуль изменения потенциальной энергии электрона равен модулю работы поля:

\[ \text{Модуль изменения потенциальной энергии (в эВ)} = |-q \Delta V| \]

Скорость, которую приобрел электрон, можно найти, уравняв работу поля и изменение кинетической энергии электрона:

\[ \text{Работа (в эВ)} = \Delta K \]

Используя формулу для кинетической энергии:

\[ \text{Кинетическая энергия (в Дж)} = \frac{1}{2} mv^2 \]

Получаем:

\[ \frac{1}{2} mv^2 = \text{Работа (в Дж)} \]

где \( m \) - масса электрона.

Например:
1. Работа, выполненная полем при передвижении электрона, составила -2 эВ. Округлим результат до целого числа: -2 эВ.
2. Модуль изменения потенциальной энергии электрона равен |2,5 эВ|. Округлим результат до целого числа: 3 эВ.
3. Электрон приобрел скорость 10 Мм/с. Округлим результат до целого числа: 10 Мм/с.

Совет: Для лучшего понимания электромагнитных полей и работы с электронами, рекомендуется изучить основные понятия электростатики, электродинамики и электромагнетизма. Пройти практические задания, решить уравнения и применить формулы на практике поможет более глубокому усвоению материала.

Задача на проверку:
Электрон совершил работу, равную 4 эВ. Данное значение положительное. Какова скорость, которую получил электрон? Ответ округлите до целого числа и выразите в Мм/с.