Какова ускоряющая разность потенциалов, которую должен пройти электрон в электрическом поле, чтобы удвоить свою

Содержание вопроса: Электрическое поле и ускорение

Пояснение:
Ускорение электрона в электрическом поле связано с разностью потенциалов, через которую электрон проходит. Разность потенциалов измеряется в вольтах (В).

Для решения задачи нам дана исходная скорость электрона, его масса и заряд. Чтобы удвоить скорость электрона, мы должны определить, какую разность потенциалов ему необходимо пройти.

Мы можем использовать формулу для энергии в электрическом поле:
Э = qV,
где энергия (Э) равна произведению заряда (q) на разность потенциалов (V).

У нас есть начальная скорость и конечная скорость, и мы знаем, что кинетическая энергия электрона связана с его скоростью следующим образом:
K = (1/2)mv^2,
где K - кинетическая энергия, m - масса и v - скорость.

Мы также знаем, что начальная кинетическая энергия электрона равна 0, так как его начальная скорость равна 0. Тогда:
K начальная = 0.

Используя эти формулы, мы можем найти разность потенциалов, необходимую для удвоения скорости электрона.

Например:
В данной задаче нам дана начальная скорость электрона, которая составляет 2 мм/с. Мы знаем, что 1 мм/с = 10^-3 м/с. Масса электрона равна 9,1 * 10^-31 кг, а его заряд равен 1,6 * 10^-19 Кл. Мы должны найти разность потенциалов, через которую электрон должен пройти, чтобы удвоить свою скорость.

Решение:
Мы можем использовать формулу для энергии в электрическом поле:
Э = qV.

Подставляя данные, получаем:
(1/2)mv^2 = qV.

Выразим V:
V = (1/2)(mv^2)/q.

Подставляя значения, получаем:
V = (1/2)((9,1 * 10^-31) * (2 * 10^-3)^2)/(1,6 * 10^-19).

Вычисляя это выражение, получаем:
V ≈ 2,56 * 10^7 В.

Таким образом, ускоряющая разность потенциалов, которую должен пройти электрон, чтобы удвоить свою скорость, составляет около 2,56 * 10^7 В.

Совет:
Для лучшего понимания электрического поля и ускорения важно хорошо знать основные формулы и понимать их физический смысл. Рекомендуется также проводить практические эксперименты и примеры, чтобы закрепить понятия.

Упражнение:
Какова ускоряющая разность потенциалов, когда скорость электрона увеличивается в 3 раза, если его масса равна 2 * 10^-30 кг, а его заряд равен -1,6 * 10^-19 Кл?