Электрическое поле. Электроёмкость .

Электрическое поле. Электроёмкость .

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для работы электрического поля:

W = q * (V2 - V1),

где W - работа электрического поля, q - заряд электрона, V1 и V2 - потенциалы в начальной и конечной точках соответственно.

Также, работа электрического поля равна изменению кинетической энергии электрона:

W = ΔK,

где ΔK - изменение кинетической энергии электрона.

Тогда, подставляя значения в формулу, получим:

q * (V2 - V1) = ΔK.

Заряд электрона q равен 1.6 * 10^-19 Кл.

V1 = 150 В, V2 = 250 В.

ΔK = q (V2 - V1) = 1.6 10^-19 Кл (250 В - 150 В) = 1.6 10^-19 Кл 100 В = 1.6 10^-17 Дж.

Таким образом, кинетическая энергия электрона, приобретенная скорость, равна 1.6 * 10^-17 Дж.

Напряженность электрического поля E можно найти, используя формулу:

E = ΔV / Δx,

где ΔV - изменение потенциала, Δx - изменение координаты.

ΔV = V2 - V1 = 250 В - 150 В = 100 В.

Δx = v t = ΔK / (m a) * t,

где v - скорость электрона, m - его масса, a - ускорение.

Ускорение a можно найти, используя формулу:

a = q * E / m,

где q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля, m - масса электрона.

Подставляя значения, получим:

a = (1.6 10^-19 Кл) E / (9.1 * 10^-31 кг).

Так как электрон перемещается в ускоряющем поле, то его скорость увеличивается, поэтому можно считать, что ускорение a постоянно.

Тогда, Δx = v t = (1/2) a * t^2.

Подставляя значения, получим:

Δx = (1/2) (1.6 10^-19 Кл E / (9.1 10^-31 кг)) * (0.01 с)^2.

Таким образом, напряженность электрического поля E можно найти, используя формулу:

E = ΔV / Δx = (100 В) / ((1/2) (1.6 10^-19 Кл E / (9.1 10^-31 кг)) * (0.01 с)^2).

Решая данное уравнение относительно E, получим значение напряженности электрического поля.