Яку відстань електрон пройде до зупинки, якщо його енергія становить 30 кеВ, а він влітає в однорідне електричне поле

Тема вопроса: Электростатика

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать формулу для вычисления энергии заряженной частицы, попадающей в электрическое поле. Формула для вычисления энергии W заряженной частицы в электрическом поле следующая:

W = q * U,

где q - заряд частицы, U - разность потенциалов.

В данной задаче дана энергия частицы 30 кеВ (килоэлектрон-вольт). Но чтобы использовать формулу, нам необходимо преобразовать кеВ в энергию в джоулях. Для этого мы используем конверсионный коэффициент: 1 кеВ = 1,6 * 10^-19 Дж.

Теперь мы можем вычислить заряд частицы:

30 кеВ * 1,6 * 10^-19 Дж/кеВ = 4,8 * 10^-18 Дж.

Мы также знаем, что напряженность электрического поля E = 20 кВ/см.

Чтобы найти расстояние, которое пройдет электрон в электрическом поле, мы используем формулу:

W = q * E * d,

где d - расстояние.

Мы можем переписать эту формулу для нахождения расстояния d:

d = W / (q * E).

Подставляя известные значения, получаем:

d = (4,8 * 10^-18 Дж) / ((1,6 * 10^-19 Кл) * (20 кВ/см)).

При проведении необходимых вычислений мы получаем ответ в сантиметрах.

Доп. материал:
Согласно решению, расстояние, которое пройдет электрон в электрическом поле, будет равно (4,8 * 10^-18 Дж) / ((1,6 * 10^-19 Кл) * (20 кВ/см)) см.

Совет: Проверьте, правильно ли вы перевели единицы энергии и заряда для использования в формуле. Помните, что правильные единицы обеспечат правильные результаты.

Практика:
Электрон с зарядом 1,6 * 10^-19 Кл влетает в электрическое поле с напряженностью 3 кВ/м. Какое расстояние пройдет электрон в этом поле, если его энергия равна 12 кеВ? Ответ выразите в метрах.