№905 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Дано:
d = 10 см = 0,1 м,
U = 600 В,
Wи = 1,7 · 10⁻¹⁸ Дж,
e = 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл.
Напряжённость однородного поля:
E = U/d = 600/0,1 = 6 · 10³ В/м.
На средней длине свободного пробега l электрон приобретает энергию eEl. При начале самостоятельного разряда она достигает энергии ионизации:
eEl = Wи.
Отсюда
l = Wи/(eE) = 1,7 · 10⁻¹⁸/(1,6 · 10⁻¹⁹ · 6 · 10³)
≈ 1,8 · 10⁻³ м.
Ответ: средняя длина свободного пробега электрона равна примерно 1,8 мм.
d = 10 см = 0,1 м,
U = 600 В,
Wи = 1,7 · 10⁻¹⁸ Дж,
e = 1,6 · 10⁻¹⁹ Кл.
Напряжённость однородного поля:
E = U/d = 600/0,1 = 6 · 10³ В/м.
На средней длине свободного пробега l электрон приобретает энергию eEl. При начале самостоятельного разряда она достигает энергии ионизации:
eEl = Wи.
Отсюда
l = Wи/(eE) = 1,7 · 10⁻¹⁸/(1,6 · 10⁻¹⁹ · 6 · 10³)
≈ 1,8 · 10⁻³ м.
Ответ: средняя длина свободного пробега электрона равна примерно 1,8 мм.
Для ионизации электрон должен пройти без столкновений такую разность потенциалов, при которой работа поля равна энергии ионизации:
eUи = Wи.
Тогда
Uи = Wи/e = (1,7 · 10⁻¹⁸)/(1,6 · 10⁻¹⁹) ≈ 10,6 В.
В однородном поле разность потенциалов пропорциональна пройденному расстоянию, поэтому
l/d = Uи/U.
Следовательно,
l = dUи/U = (0,1 · 10,6)/600 ≈ 1,77 · 10⁻³ м ≈ 1,8 мм.
Ответ: l ≈ 1,8 мм.
eUи = Wи.
Тогда
Uи = Wи/e = (1,7 · 10⁻¹⁸)/(1,6 · 10⁻¹⁹) ≈ 10,6 В.
В однородном поле разность потенциалов пропорциональна пройденному расстоянию, поэтому
l/d = Uи/U.
Следовательно,
l = dUи/U = (0,1 · 10,6)/600 ≈ 1,77 · 10⁻³ м ≈ 1,8 мм.
Ответ: l ≈ 1,8 мм.
На всём пути электрон получает энергию eU. Число участков, на каждом из которых он набирает энергию ионизации Wи:
N = eU/Wи.
Средняя длина пробега:
l = d/N = dWи/(eU)
= (0,1 · 1,7 · 10⁻¹⁸)/(1,6 · 10⁻¹⁹ · 600)
≈ 1,8 · 10⁻³ м.
Ответ: l ≈ 1,8 мм.
N = eU/Wи.
Средняя длина пробега:
l = d/N = dWи/(eU)
= (0,1 · 1,7 · 10⁻¹⁸)/(1,6 · 10⁻¹⁹ · 600)
≈ 1,8 · 10⁻³ м.
Ответ: l ≈ 1,8 мм.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Рымкевич 10-11 класс, Просвещение:
Расстояние между электродами в трубке, наполненной парами ртути, 10 см. Какова средняя длина свободного пробега электрона, если самостоятельный разряд наступает при напряжении 600 В? Энергия ионизации паров ртути 1,7 • 10-18 Дж. Поле считать однородным.
