Кинетическая энергия и скорость электронов в конденсаторе
Физика

С какой скоростью двигались электроны при влете в плоский конденсатор длиной l=5 см и расстоянием между пластинами

С какой скоростью двигались электроны при влете в плоский конденсатор длиной l=5 см и расстоянием между пластинами d=3 см, если они отклонились на расстояние х=3 мм во время полета в конденсаторе? Известна разность потенциалов между пластинами u=700 В. Необходимо определить кинетическую энергию электронов.
Верные ответы (1):
  • Магический_Замок
    Магический_Замок
    68
    Показать ответ
    Тема урока: Кинетическая энергия и скорость электронов в конденсаторе

    Разъяснение: Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчета кинетической энергии электрона и закон сохранения энергии.
    Кинетическая энергия электрона в конденсаторе может быть найдена с использованием формулы:
    K = e * u, где K - кинетическая энергия, e - заряд электрона, u - разность потенциалов между пластинами.
    Величина заряда электрона равна e = 1,6 * 10^(-19) Кл.
    Таким образом,
    K = (1,6 * 10^(-19) Кл) * (700 В) = 1,12 * 10^(-16) Дж.

    Для нахождения скорости электрона, нам нужно использовать закон сохранения энергии, который утверждает, что кинетическая энергия электрона равна работе силы.
    В данном случае, работа силы может быть рассчитана как
    W = F * d, где W - работа силы, F - сила, d - путь, который проходит электрон.
    Сила F выражается как F = q * E, где q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля.
    Напряженность электрического поля E можно определить как E = u / d, где u - разность потенциалов между пластинами, d - расстояние между пластинами.

    Теперь, используя полученные значения, мы можем найти скорость электрона:
    K = W = F * d = (q * E) * d

    Откуда получаем:
    1,12 * 10^(-16) Дж = (1,6 * 10^(-19) Кл) * (u / d) * d

    Таким образом,

    1,12 * 10^(-16) Дж = 1,6 * 10^(-19) Кл * u

    Сокращая и преобразуя выражение:
    u = 1,12 * 10^(-16) / (1,6 * 10^(-19))
    u = 7 * 10^2 м / с

    Доп. материал: Найдите кинетическую энергию и скорость электронов при влете в плоский конденсатор с разностью потенциалов 700 В, расстоянием между пластинами 3 см и отклонением электронов на 3 мм.

    Совет: Чтобы лучше понять задачу, возможно, стоит вспомнить основные формулы и законы, связанные с кинетической энергией, работой силы и законом сохранения энергии. Также важно обратить внимание на правильное использование единиц измерений.

    Закрепляющее упражнение: Найдите кинетическую энергию и скорость электрона, если разность потенциалов между пластинами конденсатора составляет 500 В, расстояние между пластинами равно 4 см, а электроны отклонились на 2 мм.
Написать свой ответ: