Вопрос задан 21.03.2026 в 22:35. Предмет Физика. Спрашивает Моргенштерн Семён.

Определить разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле, если скорость электрона при перемещении между этими точками увеличивается от 1000 км/с до 3000 км/с.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Омельченко Снежана.

Скорость электрона растёт, значит его кинетическая энергия увеличивается за счёт работы электрического поля.

Кинетическая энергия:

K=mv22K=\frac{mv^2}{2}

Изменение кинетической энергии при переходе из точки 1 в точку 2:

ΔK=K2K1=m2(v22v12)\Delta K = K_2-K_1=\frac{m}{2}\left(v_2^2-v_1^2\right)

Переведём скорости в СИ:

  • v1=1000 км/с=1.0×106 м/сv_1=1000\ \text{км/с}=1.0\times 10^6\ \text{м/с}

  • v2=3000 км/с=3.0×106 м/сv_2=3000\ \text{км/с}=3.0\times 10^6\ \text{м/с}

Подставим:

ΔK=9.11×10312((3.0×106)2(1.0×106)2)\Delta K=\frac{9.11\times10^{-31}}{2}\left((3.0\times10^6)^2-(1.0\times10^6)^2\right) (3.0×106)2=9.0×1012,(1.0×106)2=1.0×1012(3.0\times10^6)^2=9.0\times10^{12},\quad (1.0\times10^6)^2=1.0\times10^{12} ΔK=9.11×103128.0×1012=49.11×10311012=3.644×1018 Дж\Delta K=\frac{9.11\times10^{-31}}{2}\cdot 8.0\times10^{12} =4\cdot 9.11\times10^{-31}\cdot10^{12} =3.644\times10^{-18}\ \text{Дж}

Связь с разностью потенциалов через работу поля:

ΔK=q(φ1φ2)\Delta K = q(\varphi_1-\varphi_2)

Для электрона q=eq=-e, где e=1.602×1019 Клe=1.602\times10^{-19}\ \text{Кл}. Тогда:

ΔK=(e)(φ1φ2)=e(φ2φ1)\Delta K = (-e)(\varphi_1-\varphi_2)=e(\varphi_2-\varphi_1)

Отсюда разность потенциалов (потенциал точки 2 минус потенциал точки 1):

φ2φ1=ΔKe=3.644×10181.602×101922.7 В\varphi_2-\varphi_1=\frac{\Delta K}{e} =\frac{3.644\times10^{-18}}{1.602\times10^{-19}}\approx 22.7\ \text{В}

Ответ:

φ2φ123 В\boxed{\varphi_2-\varphi_1 \approx 23\ \text{В}}

То есть при движении электрона в сторону увеличения скорости он переходит в точку с более высоким потенциалом примерно на 23 В.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос