Rozwiązane

Kroplę naelektryzowano ładunkiem ujemnym -3,8nC i rozpędzono. Początkowa energia kinetyczna kropli była równa 13uJ. Następnie kroplę skierowano do obszaru pola elektrycznego wytworzonego przez dwie płyty. Napięcie między płytami było równe 540 V.

oblicz:

a) zmianę energii kinetycznej cząstki podczas ruchu w polu elektrycznym

b) energię kinetyczną w momencie opuszczania przez cząstkę pola elektrycznego.

Odpowiedź :

Sappho24680viz

Ładunek w polu elektrycznym

energia kinetyczna, potencjał

Dane:

[tex]q=-3,8 [nC] \to[/tex] ładunek kropli

[tex]E_0 = 13 [ \mu J ] \to[/tex] początkowa energia kinetyczna

[tex]U = 540 [V] \to[/tex] napięcie między płytami

Zmiana energii kinetycznej podczas ruchu w polu elektrycznym

Wiemy, że [tex]U = \frac{\Delta E}{\Delta q}[/tex] stąd:

[tex]\Delta E = U q \to 540 * (- 3,8 * 10^{-9}) [VC] \approx - 2 * 10^{-6} [ J][/tex]

Końcowa energia kinetyczna

Jest sumą lub różnicą między energiami.

[tex]E_k = E_0 + \Delta E = 13 \pm 2 [\mu J] = \{ 11 [\mu J] \vee 15 [\mu J] \}[/tex]

Znak plus lub minus zależny jest od kąta między zwrotem natężenia pola między płytami a wektorem prędkości kropli.

Viz Inne Pytanie