С.1 Двигаясь между двумя точками в электрическом поле, электрон приобрел скорость V= 2000 км/с. Чему равно напряжение между этими точками т= 9,1×10⁻³¹, кг, е = 1,6×10⁻¹⁹ Кл.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся теоремой об изменении кинетической энергии. Работа электрического поля равна изменению кинетической энергии частицы:

\[ A = \Delta W_k \]

Работа электрического поля также связана с напряжением \( U \) и зарядом \( q \) формулой:

\[ A = q U \]

Для электрона заряд \( q = -e \), где \( e = 1.6 \times 10^{-19} \) Кл — элементарный заряд.

Изменение кинетической энергии равно разности конечной и начальной кинетической энергии:

\[ \Delta W_k = W_{k2} - W_{k1} \]

По условию, электрон приобрел скорость \( V = 2000 \text{ км/с} \). Предположим, что начальная скорость была равна нулю (электрон покоился).

Переведем скорость в м/с: \( V = 2000 \text{ км/с} = 2000 \times 10^3 \text{ м/с} = 2 \times 10^6 \text{ м/с} \).

Масса электрона \( m = 9.1 \times 10^{-31} \) кг.

Начальная кинетическая энергия \( W_{k1} = 0 \) (если считать, что он начал движение из состояния покоя).

Конечная кинетическая энергия \( W_{k2} = \frac{1}{2} m V^2 \).

\[ W_{k2} = \frac{1}{2} \times (9.1 \times 10^{-31} \text{ кг}) \times (2 \times 10^6 \text{ м/с})^2 \]

\[ W_{k2} = \frac{1}{2} \times 9.1 \times 10^{-31} \times 4 \times 10^{12} \text{ Дж} \]

\[ W_{k2} = 18.2 \times 10^{-19} \text{ Дж} \]

Теперь приравняем работу поля к изменению кинетической энергии:

\[ q U = \Delta W_k \]

\[ (-e) U = W_{k2} - W_{k1} \]

\[ (-1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}) U = 18.2 \times 10^{-19} \text{ Дж} - 0 \]

Найдем напряжение \( U \):

\[ U = \frac{18.2 \times 10^{-19} \text{ Дж}}{-1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}} \]

\[ U = -\frac{18.2}{1.6} \text{ В} \approx -11.375 \text{ В} \]

Знак минус указывает на то, что электрон двигался из области низкого потенциала в область высокого потенциала. Напряжение между точками обычно подразумевает разность потенциалов, которая является абсолютным значением, или же работу, совершаемую полем при перемещении единичного положительного заряда. Если спрашивается о величине напряжения, то берется абсолютное значение.

Ответ: 11,375 В