Задача: Отношение заряда электрона к его массе (удельный заряд электрона) 1,76 ∙ 1011 Кл/кг, его начальная скорость в электрическом поле равна 1 ∙ 107 м/с, а конечная 3 ∙ 107 м/с. Электрон перемещается по силовой линии поля. Определить разность потенциалов между начальной и конечной точками перемещения электрона.
Пояснение: Обозначим A работу перемещения заряда в электрическом поле, U — разность потенциалов между точками его перемещения, Ek1 — кинетическую энергию электрона в начальной точке перемещения, Ek2 — его кинетическую энергию в конечной точке.
Решение:
Работа электрического поля, разогнавшего электрон, равна изменению его кинетической энергии:
С другой стороны, работа поля определяется произведением перемещаемого заряда на разность потенциалов: A = eU.
Приравняем правые части этих равенств:
Произведем вычисления:
Ответ: U = 2,3 ∙ 103 В.