Каков модуль скорости электронов при достижении поверхности электронно-лучевой трубки, если они разгоняются с помощью
Каков модуль скорости электронов при достижении поверхности электронно-лучевой трубки, если они разгоняются с помощью ускоряющего напряжения u=10кВ и начальная скорость электронов равна нулю?
20.12.2023 05:05
Объяснение:
Для решения данной задачи, мы можем использовать простую физическую формулу для энергии:
E = (1/2) * m * v^2,
где E - энергия электрона, m - его масса, v - модуль его скорости.
Ускоряющее напряжение U в электронно-лучевой трубке преобразуется в энергию электрона:
E = U * q,
где q - элементарный заряд.
Из данных задачи, ускоряющее напряжение U = 10 кВ. Подставляя это значение в формулу, получим:
E = (10 * 10^3) * q.
Начальная кинетическая энергия электрона равна нулю, так как его начальная скорость равна нулю. Поэтому, кинетическая энергия электрона в момент достижения поверхности электронно-лучевой трубки будет полностью преобразована в потенциальную энергию электрона, приравниваем эти значения:
E = U * q = (1/2) * m * v^2.
Решая это уравнение относительно модуля скорости электрона (v), получаем:
v = sqrt(2 * U * q / m).
Теперь, подставляя значения:
U = 10 * 10^3 (вольт),
q = 1.6 * 10^-19 (кол-во элементарных зарядов, заряд электрона),
m = 9.1 * 10^-31 (масса электрона),
можно получить значение модуля скорости электрона.
Дополнительный материал:
Ускоряющее напряжение U = 10 кВ.
Подставим в формулу:
v = sqrt(2 * 10 * 10^3 * 1.6 * 10^-19 / 9.1 * 10^-31).
Вычисляем значение v.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями электричества, включая заряд электрона, массу электрона, ускоряющие напряжения и формулы, связанные с энергией и кинетической энергией.
Задание для закрепления:
Если ускоряющее напряжение U = 15 кВ, масса электрона m = 9.1 * 10^-31 кг, и элементарный заряд q = 1.6 * 10^-19 Кл, чему будет равен модуль скорости электрона при достижении поверхности электронно-лучевой трубки?