Условие задачи:

Какую скорость может сообщить электрону, находящемуся в состоянии покоя, ускоряющая разность потенциалов в 1 кВ?

Задача №6.3.44 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

$\upsilon_0=0$ м/с, $U=1$ кВ, $\upsilon-?$

Решение задачи:

Электрическое поле при перемещении электрона совершит работу $A$, которую можно вычислить по такой формуле:

$$A = eU$$

В этой формуле $e$ — элементарный заряд, равный 1,6·10^-19 Кл. С другой стороны эту же работу можно найти как изменение кинетической энергии электрона. Так как в начале электрон находился в состоянии покоя, имеем:

$$A = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2}$$

Тут $m$ — масса электрона, равная 9,1·10^-31 кг. Получим:

$$eU = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2}$$

Откуда скорость электрона $\upsilon$ после прохождения ускоряющей разности потенциалов равна:

$$\upsilon = \sqrt {\frac{{2eU}}{m}}$$

Численное значение этой скорости равно:

$$\upsilon = \sqrt {\frac{{2 \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ — 19}} \cdot 1000}}{{9,1 \cdot {{10}^{ — 31}}}}} = 18,75 \cdot {10^6}\;м/с = 18750\;км/с$$

Ответ: 18750 км/с.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

6.3.43 Какую разность потенциалов должен пройти первоначально покоящийся электрон
6.3.45 Заряд 5 нКл находится на расстоянии 0,45 м от поверхности шара диаметром 0,1 м
6.3.46 Два электрона движутся под действием сил электростатического отталкивания