Задача. Расстояние между параллельными пластинами 5 см, напряженность электрического поля между ними 102 Н/Кл. Электрон летит вдоль силовой линии от одной пластины к другой без начальной скорости. Какую скорость будет иметь электрон в конце пути?
Дано:l = 5 • 10-2 мE = 102 Н/Клme = 9,1 • 10-31смe = 1,6 • 10-19КлРешение:В электрическом поле на электрон действует сила, выполняющая работу и изменяющая кинетическую энергию электрона. По закону сохранения энергии это изменение равно выполненной роботеΔWк = A.Поскольку начальная скорость электрона равняется нулю, то в конце движения изменение его кинетической энергииΔWк =mev2 / 2.Работа, выполненная электрической силой,A = eEl.В соответствии с вышеизложенными формулами получимmev2 / 2 = eEl.откудаv = √(2eEl / me).Подставим значения физических величин и, произведя расчеты, получим: Материал с сайта http://worldofschool.ruv = √((2 • 16 • 10-19 Кл • 102 Н/Кл • 5 • 10-2 м) / (9,1 • 10-31 кг)) ≈ 1,33 • 107 м/с.v — ?ответ: скорость электрона в конце движения 1,33 • 107 м/с
Для решения данной задачи определим понятие "Давление". Давление есть сила, действующая на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. Запишем P = m*a / S . Здесь P - давление, m - масса куба, a - ускорение, S - площадь, на которую куб воздействует. В случае, если лифт стоит на месте или прямолинейно и равномерно движется, то a = g = 9,8 м/с2 , где g - гравитационная постоянная.
В нашем же случае, когда лифт ускоряется a = g + 1 = 10.8 м/с2, а когда замедляется a = g - 1 = 8,8 м/с2.
S легко найти, т.к. нам известен размер ребра куба L = 20 см = 0.2 м. Итак, S = 0.2 * 0.2 = 0.04 м2
Осталось найти массу куба. Как известно масса равна произведению объёма на плотность материала: m = V * p
Объём куба равен размеру его грани в кубе, т.е. V = 0.2 * 0.2 * 0.2 = 0.008 м3.
Вычислим массу куба: m = V * p = 0.008 * 2300 = 18.4 кг
Теперь мы знаем все параметры и можем вычислить давление куба на пол:
При ускорении лифта: P = m * (g + 1) / S = 18.4 * 10.8 / 0.04 = 4968 Па
При замедлении лифта: P = m * (g - 1) / S = 18.4 * 8.8 / 0.04 = 4048 Па
Задача. Расстояние между параллельными пластинами 5 см, напряженность электрического поля между ними 102 Н/Кл. Электрон летит вдоль силовой линии от одной пластины к другой без начальной скорости. Какую скорость будет иметь электрон в конце пути?
Дано:l = 5 • 10-2 мE = 102 Н/Клme = 9,1 • 10-31смe = 1,6 • 10-19КлРешение:В электрическом поле на электрон действует сила, выполняющая работу и изменяющая кинетическую энергию электрона. По закону сохранения энергии это изменение равно выполненной роботеΔWк = A.Поскольку начальная скорость электрона равняется нулю, то в конце движения изменение его кинетической энергииΔWк =mev2 / 2.Работа, выполненная электрической силой,A = eEl.В соответствии с вышеизложенными формулами получимmev2 / 2 = eEl.откудаv = √(2eEl / me).Подставим значения физических величин и, произведя расчеты, получим: Материал с сайта http://worldofschool.ruv = √((2 • 16 • 10-19 Кл • 102 Н/Кл • 5 • 10-2 м) / (9,1 • 10-31 кг)) ≈ 1,33 • 107 м/с.v — ?ответ: скорость электрона в конце движения 1,33 • 107 м/с