№883 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2
Решение #3
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Дано:
d = 1 см = 0,01 м,
U = 440 В,
e = 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл,
mₑ = 9,1 · 10⁻³¹ кг.
Напряжённость электрического поля:
E = U/d.
Ускорение электрона:
a = eE/mₑ = eU/(mₑd).
При равноускоренном движении без начальной скорости:
d = at²/2.
Отсюда
t = √(2d/a) = √(2mₑd²/(eU)).
Подставим значения:
t = √(2 · 9,1 · 10⁻³¹ · (0,01)² / (1,6 · 10⁻¹⁹ · 440))
≈ 1,6 · 10⁻⁹ с.
Ответ: электрон движется от катода к аноду примерно 1,6 нс.
d = 1 см = 0,01 м,
U = 440 В,
e = 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл,
mₑ = 9,1 · 10⁻³¹ кг.
Напряжённость электрического поля:
E = U/d.
Ускорение электрона:
a = eE/mₑ = eU/(mₑd).
При равноускоренном движении без начальной скорости:
d = at²/2.
Отсюда
t = √(2d/a) = √(2mₑd²/(eU)).
Подставим значения:
t = √(2 · 9,1 · 10⁻³¹ · (0,01)² / (1,6 · 10⁻¹⁹ · 440))
≈ 1,6 · 10⁻⁹ с.
Ответ: электрон движется от катода к аноду примерно 1,6 нс.
Работа электрического поля при перемещении электрона переходит в его кинетическую энергию:
eU = mₑv²/2.
Скорость электрона у анода:
v = √(2eU/mₑ)
= √(2 · 1,6 · 10⁻¹⁹ · 440 / (9,1 · 10⁻³¹))
≈ 1,24 · 10⁷ м/с.
При разгоне из состояния покоя средняя скорость равна половине конечной:
vср = v/2.
Тогда время движения на расстоянии d = 0,01 м:
t = d/vср = 2d/v
= 2 · 0,01 / (1,24 · 10⁷)
≈ 1,6 · 10⁻⁹ с.
Ответ: t ≈ 1,6 нс.
eU = mₑv²/2.
Скорость электрона у анода:
v = √(2eU/mₑ)
= √(2 · 1,6 · 10⁻¹⁹ · 440 / (9,1 · 10⁻³¹))
≈ 1,24 · 10⁷ м/с.
При разгоне из состояния покоя средняя скорость равна половине конечной:
vср = v/2.
Тогда время движения на расстоянии d = 0,01 м:
t = d/vср = 2d/v
= 2 · 0,01 / (1,24 · 10⁷)
≈ 1,6 · 10⁻⁹ с.
Ответ: t ≈ 1,6 нс.
Напряжённость поля между электродами:
E = U/d = 440/0,01 = 4,4 · 10⁴ В/м.
Тогда ускорение электрона
a = eE/mₑ ≈ 7,7 · 10¹⁵ м/с².
Из формулы d = at²/2 получаем:
t = √(2d/a) = √(0,02/(7,7 · 10¹⁵))
≈ 1,6 · 10⁻⁹ с.
Ответ: около 1,6 нс.
E = U/d = 440/0,01 = 4,4 · 10⁴ В/м.
Тогда ускорение электрона
a = eE/mₑ ≈ 7,7 · 10¹⁵ м/с².
Из формулы d = at²/2 получаем:
t = √(2d/a) = √(0,02/(7,7 · 10¹⁵))
≈ 1,6 · 10⁻⁹ с.
Ответ: около 1,6 нс.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Рымкевич 10-11 класс, Просвещение:
Расстояние между катодом и анодом вакуумного диода равно 1 см. Сколько времени движется электрон от катода к аноду при анодном напряжении 440 В? Движение считать равноускоренным.
