Elektronerne i en partikelstråle har hver en kinetisk energi på 1,60 × 10-17 J. Hvad er størrelsen og retningen af det elektriske felt, der vil stoppe disse elektroner i en afstand på 10,0 cm?

Elektronerne i en partikelstråle har hver en kinetisk energi på 1,60 × 10-17 J. Hvad er størrelsen og retningen af det elektriske felt, der vil stoppe disse elektroner i en afstand på 10,0 cm?
Anonim

Svar:

#E = F / q = 1,60 × 10 ^ -16 N / 1,60 × 10 ^ -19 C = 1xx10 ^ 3 C #

Forklaring:

Brug Arbejdstilsynet: #W _ ("net") = DeltaK #

Efterhånden som elektronen går langsomt, er dens ændring i kinetisk energi:

#DeltaK = K_f-K_i = 0- (1,60 × 10 ^ -17 J) = -1,60 × 10 ^ -17 J #

#W = -1,60 × 10 ^ -17 J #

Lad den elektriske kraft på elektronen have størrelse # F #. Elektronen bevæger sig en afstand #d = 10.0 cm # modsat retningen af kraften, så arbejdet er:

#W = -Fd; -1,60 × 10 ^ -17 J = -F (10,0 x 10 ^ -2 m)

løse for, #F = 1,60 × 10 ^ -16 N #

Nu ved at kende elektronens ladning kan vi evaluere det elektriske felt E:

#E = F / q = 1,60 × 10 ^ -16 N / 1,60 × 10 ^ -19 C = 1xx10 ^ 3 C #