Условие задачи:

Заряженная частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов 600 кВ, приобрела скорость 5400 км/с. Определить массу частицы, если её заряд равен \(2e\).

Задача №6.3.38 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(\Delta \varphi = 600\) кВ, \(\upsilon=5400\) км/с, \(q=2e\), \(m-?\)

Решение задачи:

В условии задачи упомянута величина \(e\) — это модуль заряда электрона, который равен 1,6·10^-19 Кл. Получается, что заряженная частица имеет положительный заряд.

При прохождении частицей разности потенциалов поле совершит работу \(A\), которую можно определить по формуле:

\[A = \Delta \varphi \cdot q = 2\Delta \varphi e\;\;\;\;(1)\]

Также эту работу можно найти как изменение кинетической энергии частицы. Учитывая, что начальная скорость частицы равна нулю (это подразумевается), имеем:

\[A = \frac{{m{\upsilon ^2}}}{2}\;\;\;\;(2)\]

Теперь приравняем (1) и (2):

\[\frac{{m{\upsilon ^2}}}{2} = 2\Delta \varphi e\]

Откуда искомая масса \(m\) равна:

\[m = \frac{{4\Delta \varphi e}}{{{\upsilon ^2}}}\]

Посчитаем ответ к задаче:

\[m = \frac{{4 \cdot 600 \cdot {{10}^3} \cdot 1,6 \cdot {{10}^{ — 19}}}}{{{{\left( {5400 \cdot {{10}^3}} \right)}^2}}} = 1,32 \cdot {10^{ — 26}}\;кг\]

Ответ: 1,32·10^-26 кг.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

6.3.37 Между двумя горизонтально расположенными пластинами, заряженными до 10 кВ
6.3.39 Электрическое поле образовано двумя параллельными пластинами, находящимися
6.3.40 Пылинка массой 4×10^(-12) кг и зарядом 10^(-16) Кл попадает в поле заряженного