Какое напряжение необходимо приложить между двумя точками электрического поля, чтобы ускорить неподвижный электрон

Предмет вопроса: Расчет напряжения для ускорения электрона

Описание: Чтобы ускорить электрон до заданной скорости в электрическом поле, нам нужно приложить к нему определенное напряжение. Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для энергии кинетической энергии электрона.

Кинетическая энергия электрона может быть выражена как:
KE = (1/2) * m * v^2,

где KE - кинетическая энергия, m - масса электрона, v - скорость электрона.

Для того чтобы ускорить электрон, его кинетическая энергия должна увеличиться. Мы можем использовать это соображение и выразить напряжение, необходимое для ускорения электрона:

KE = e * V,

где e - элементарный заряд, V - приложенное напряжение.

Решим данную задачу:

KE = (1/2) * m * v^2,
V = KE / e,
V = ((1/2) * m * v^2) / e.

Заменим известные значения:
m = 9,1 * 10^-31 kg,
v = 400 km/s = 400 * 10^3 m/s,
e = 1,6 * 10^-19 C.

Подставим значения и рассчитаем приложенное напряжение:
V = ((1/2) * (9,1 * 10^-31 kg) * (400 * 10^3 m/s)^2) / (1,6 * 10^-19 C).

После подстановки и вычислений получим значение напряжения, необходимого для ускорения электрона до заданной скорости v.

Например: Рассчитайте напряжение, необходимое для ускорения электрона до скорости v = 500 км/с. (Значения массы и заряда электрона оставьте прежними)

Совет: Если в задаче требуется рассчитать напряжение для ускорения электрона, внимательно проверьте, что существуют все необходимые значения массы электрона, его заряда и скорости. Убедитесь, что все единицы измерения согласованы. В случае необходимости, преобразуйте их в СИ.

Задача для проверки: Рассчитайте напряжение, которое необходимо приложить между двумя точками электрического поля, чтобы ускорить электрон до скорости v = 600 км/с. (Значения массы и заряда электрона оставьте прежними)