Форум сайта alsak.ru
Задачи и вопросы по физике => Электростатика => Электродинамика => Работа поля. Напряжение => : Антон Огурцевич 12 June 2014, 11:34
-
Электрон летит от одной пластины плоского конденсатора до другой. Расстояние между пластинами 10 мм, напряжённость электрического поля 6∙105 В/м. Найти скорость и кинетическую энергию электрона.Выразить кинетическую энергию электрона в электрон-вольтах.
-
Решение: пусть начальная скорость электрона равна нулю. На электрон со стороны электростатического поля действует сила, которая сообщает ускорение, т.е. электрон разгоняется в электростатическом поле, при перелёте от отрицательной пластины к положительной, при этом поле совершает работу, которая идёт на изменение кинетической энергии протона (теорема о кинетической энергии). Заряд электрона e = 1,6 ∙ 10-19 Кл, масса m = 9,1 ∙ 10-31 кг. Напряжение U связано с напряжённостью E и расстоянием d соотношением U = E∙d. Таким образом
\[ \begin{array}{l} {A=e\cdot U,{\rm \; \; \; \; \; }U=E\cdot d,} \\ {A=E_{2} -E_{1} ,{\rm \; \; \; \; }E_{2} =\frac{m\cdot \upsilon ^{2}}{2} ,{\rm \; \; \; }E_{1} =0,} \\ {E_{2} =e\cdot E\cdot d,} \\ {\upsilon =\sqrt{\frac{2\cdot e\cdot E\cdot d}{m}}.} \end{array} \]
Ответ: 9,6∙10-16 Дж = 6∙103 эВ = 6 кэВ, 4,6∙107 м/с. (1эВ = 1,6∙10-19 Дж)