Дано:
U = 4,1 В
m_e = 9,1 * 10^(-31) кг (масса электрона)
q_e = 1,6 * 10^(-19) Кл (заряд электрона)
Найти:
Скорость электрона при движении в электрическом поле.
Решение:
Энергия, полученная электроном при ускорении на напряжении U, равна разности его кинетической энергии до и после ускорения. В случае, если начальная скорость электрона равна нулю, вся энергия будет преобразована в кинетическую энергию:
q_e * U = (1/2) * m_e * v^2
где v — скорость электрона после ускорения.
Перепишем формулу для скорости:
v = √(2 * q_e * U / m_e)
Теперь подставим значения:
v = √(2 * (1,6 * 10^(-19)) * 4,1 / 9,1 * 10^(-31))
v = √(1,312 * 10^(-18) / 9,1 * 10^(-31))
v = √(1,44 * 10^12)
v ≈ 1,2 * 10^6 м/с
Ответ:
Скорость электрона при напряжении 4,1 В будет примерно 1,2 * 10^6 м/с.