Question

Отрицательно заряженная частица массой 5,6 нг вылетает из точки, потенциал которой 600 В,
со скоростью 12000 км/с в направлении линий напряжённости. Определите потенциал точки,
дойдя до которой частица остановилась. :(((

Answer 1

Для решения задачи, нам нужно использовать закон сохранения энергии. Заряженная частица обладает как кинетической энергией, так и потенциальной энергией, которая зависит от ее положения в электрическом поле.

1. Определяем кинетическую энергию частицы. Массу частицы выражаем в кг:
масса = 5,6 нг = 5,6 * 10^(-12) кг
скорость = 12000 км/с = 12000 * 1000 м/с

кинетическая энергия = (1/2) * масса * скорость^2 = (1/2) * (5,6 * 10^(-12)) * (12000 * 1000)^2 Дж

2. Определяем потенциальную энергию частицы. Здесь у нас есть изменение потенциала от начальной точки до точки, где она остановится. Обозначим эту точку как "х". Мы можем выразить потенциальную энергию через потенциал и заряд частицы:
потенциальная энергия = заряд * потенциал
заряд частицы у нас не указан, поэтому предположим, что это заряд электрона, который равен 1,6 * 10^(-19) Кл (колоумб).

3. Используем закон сохранения энергии. Полная энергия частицы (сумма кинетической и потенциальной энергии) должна быть постоянной. Полагаем, что изначально у частицы нет потенциальной энергии, так как она находится в точке с заданным потенциалом:

кинетическая энергия = потенциальная энергия

(1/2) * (5,6 * 10^(-12)) * (12000 * 1000)^2 Дж = (1,6 * 10^(-19)) * х

4. Решаем уравнение для "х", чтобы найти потенциал точки, где частица остановилась:

(1,6 * 10^(-19)) * х = (1/2) * (5,6 * 10^(-12)) * (12000 * 1000)^2 Дж

х = [(1/2) * (5,6 * 10^(-12)) * (12000 * 1000)^2 Дж] / (1,6 * 10^(-19)) Кл

Выполняем вычисления:

х ≈ 3,36 * 10^4 В

Таким образом, потенциал точки, в которой частица остановилась, примерно равен 3,36 * 10^4 В.