Задача №883(873) Сборник задач по физике А.П.Рымкевич
Дано:
\(e=-1.6\cdot {10}^{-19}\,\text{Кл}\)
\({m}_{e}=9.1\cdot {10}^{-31}\,\text{кг}\)
\(U=440\,\text{В}\)
\(d=0.01\,\text{м}\)
\(t=?\)
Решение:
Напряжённость электрического поля
$$U= d \cdot E \Rightarrow E=\frac{U}{d}$$
$$E=\frac{440\,В}{0.01\,м}=44000\,\text{Н/Кл}$$
Сила, действующая на электрон
$$F={|e|}\cdot{E}$$
$$F={|-1.6\cdot {10}^{-19}\,\text{Кл}|}\cdot{44000\,\text{Н/Кл}}=7\cdot {10}^{-15}\,Н$$
Ускорение электрона
$$F={m}_{e}\cdot{a} \Rightarrow a=\frac{F}{{m}_{e}}$$
$$a=\frac{7\cdot {10}^{-15}\,Н}{9.1\cdot {10}^{-31}\,\text{кг}}=7.7\cdot {10}^{15}\,{\text{м/с}}^{2}$$
Время движения электрона от катода к аноду
$$d=\frac{a \cdot {t}^{2}}{2} \Rightarrow t=\sqrt{\frac{2 \cdot d}{a}}$$
$$t=\sqrt{\frac{2 \cdot 0.01\,м}{7.7\cdot {10}^{15}\,{\text{м/с}}^{2}}}=1.608\cdot {10}^{-9}\,с$$
Ответ: время, за которое электрон пролетит от катода до анода, равно \(1.608\cdot {10}^{-9}\) с.