Какая будет скорость электрона после его ускорения электрическим полем с разностью потенциалов 100 в? Значение qе/mе

Тема занятия: Ускорение электронов в электрическом поле

Разъяснение: Чтобы найти скорость электрона после его ускорения в электрическом поле, мы можем использовать формулу для кинетической энергии:

K = (1/2)mv^2

где K - кинетическая энергия, m - масса электрона, v - его скорость.

В данной задаче нам дано значение qе/mе, которое представляет отношение заряда электрона к его массе. Данное значение составляет 1,76×10^11 Кл/кг.

Мы также знаем, что разность потенциалов между пластинами равна 100 В. Разность потенциалов (V) и напряжение готового электрического поля взаимосвязаны с помощью следующего соотношения:

V = Ed

где V - разность потенциалов, E - напряженность электрического поля, d - расстояние между пластинами.

Теперь можем приступить к решению задачи.

1. Кинетическая энергия связана с разностью потенциалов следующим образом:

K = qV

где q - заряд электрона, V - разность потенциалов.

2. Мы можем выразить заряд электрона через данное значение qе/mе:

q = (qе/mе) * m

где qе/mе - значение, данное в задаче, m - масса электрона.

3. Подставим выражение для q в формулу для кинетической энергии:

K = [(qе/mе) * m] * V

4. Мы знаем, что кинетическая энергия равна (1/2)mv^2. Мы можем приравнять полученное выражение для K к (1/2)mv^2 и решить уравнение относительно v.

[(qе/mе) * m] * V = (1/2)mv^2

5. Выразим v и подставим значения:

v = √[(2 * [(qе/mе) * m] * V)/m]

Теперь мы можем вычислить значение скорости электрона, подставив все известные значения в формулу.

Пример:
Дано: qе/mе = 1,76×10^11 Кл/кг, V = 100 В
Масса электрона m = 9.11×10^(-31) кг

1. Подставим значения в формулу:
v = √[(2 * [(1,76×10^11 Кл/кг) * (9.11×10^(-31) кг)] * 100 В)/ (9,11×10^(-31) кг)]

2. Вычислим значение скорости электрона с помощью калькулятора:
v ≈ 5,94 × 10^6 м/с

Совет: Чтобы лучше понять тему ускорения электронов в электрическом поле, рекомендуется ознакомиться с понятиями заряда, массы и электрического поля. Понимание этих основных концепций поможет вам более глубоко осмыслить и решить подобные задачи.

Закрепляющее упражнение: Какая будет скорость электрона после его ускорения электрическим полем с разностью потенциалов 200 В? Значение qе/mе равно 2,5×10^10 Кл/кг. (Ответ округлите до двух десятичных знаков).