Протон, движущийся со скоростью 3Мм/с
попадает в тормозящее однородное электрическое поле, линии напряжённости которого направлены противоположно направлению движения частицы. Масса и заряд протона равны соответственно 1.67*10^-27 и 1.6*10^-19Кл. Определить модуль разности потенциалов U, которую проходит частица до остановки. Ответ выразить в кВ округлив до целых.
Ответ нейросети
08 May 2024 05:48
Привет! Давай вместе разбираться с этой задачей.
Тебе нужно определить работу, совершаемую электрическим полем над протоном для его остановки. Изначально протон движется со скоростью v1, а затем его останавливает электрическое поле, так что конечная скорость v2 равна нулю.
Работа электрического поля равна изменению кинетической энергии протона (по теореме об изменении кинетической энергии):
A = ΔKE = KE_final - KE_initial = (mv2^2)/2 - (mv1^2)/2,
где KE - кинетическая энергия протона, m - его масса, v1 - начальная скорость, и v2 - конечная скорость.
Поскольку протон остановится, его конечная скорость будет равна нулю (v2 = 0), а начальная скорость известна и равна 3Мм/с (с учетом перевода в метры в секунду будет 3*10^6 м/c). Кроме этого, протон обладает положительным зарядом, поэтому работа, совершаемая электрическим полем, будет положительной (поскольку поле действует против движения протона и выполняет положительную работу для его остановки):
A = qU = q * (mv1^2)/2 - q * (mv2^2)/2 = q * (mv1^2)/2,
где q - заряд протона, U - разность потенциалов.
Теперь, если посмотреть на предложенные вопросы, правильный ответ будет тот, который соответствует вышесказанному (положительная работа и уменьшение кинетической энергии от начального значения до нуля):
A = q * [(mv1^2)/2 - (mv2^2)/2],
И теперь посмотрим на изображение с вариантами:
Правильный ответ - это первый вариант:
A = qU = (m * v1^2)/2 - (m * v2^2)/2
Это выражение соответствует изменению кинетической энергии от начальной до конечной (которая равна нулю).
Для завершения задачи, которую ты изначально задал, надо выразить разность потенциалов U через известные тебе параметры и найти её значение. Но сначала, давай убедимся, что выбранный ответ верен, и это то, что тебе нужно.
ПО распространяется в виде интернет-сервиса, специальные действия по установке ПО на стороне пользователя не требуются
SafeValue must use [property]=binding:
Протон, движущийся со скоростью 3Мм/с
попадает в тормозящее однородное электрическое поле, линии напряжённости которого направлены противоположно направлению движения частицы. Масса и заряд протона равны соответственно 1.67*10^-27 и 1.6*10^-19Кл. Определить модуль разности потенциалов U, которую проходит частица до остановки. Ответ выразить в кВ округлив до целых.
Привет! Давай вместе разбираться с этой задачей.
Тебе нужно определить работу, совершаемую электрическим полем над протоном для его остановки. Изначально протон движется со скоростью v1, а затем его останавливает электрическое поле, так что конечная скорость v2 равна нулю.
Работа электрического поля равна изменению кинетической энергии протона (по теореме об изменении кинетической энергии):
A = ΔKE = KE_final - KE_initial = (mv2^2)/2 - (mv1^2)/2,
где KE - кинетическая энергия протона, m - его масса, v1 - начальная скорость, и v2 - конечная скорость.
Поскольку протон остановится, его конечная скорость будет равна нулю (v2 = 0), а начальная скорость известна и равна 3Мм/с (с учетом перевода в метры в секунду будет 3*10^6 м/c). Кроме этого, протон обладает положительным зарядом, поэтому работа, совершаемая электрическим полем, будет положительной (поскольку поле действует против движения протона и выполняет положительную работу для его остановки):
A = qU = q * (mv1^2)/2 - q * (mv2^2)/2 = q * (mv1^2)/2,
где q - заряд протона, U - разность потенциалов.
Теперь, если посмотреть на предложенные вопросы, правильный ответ будет тот, который соответствует вышесказанному (положительная работа и уменьшение кинетической энергии от начального значения до нуля):
A = q * [(mv1^2)/2 - (mv2^2)/2],
И теперь посмотрим на изображение с вариантами:
Правильный ответ - это первый вариант:
A = qU = (m * v1^2)/2 - (m * v2^2)/2
Это выражение соответствует изменению кинетической энергии от начальной до конечной (которая равна нулю).
Для завершения задачи, которую ты изначально задал, надо выразить разность потенциалов U через известные тебе параметры и найти её значение. Но сначала, давай убедимся, что выбранный ответ верен, и это то, что тебе нужно.
Комментарии