Упр.17 Задание 9 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

Используем закон сохранения энергии для электрона, ускоряемого разностью потенциалов:

$$\frac{mv_1^2}{2}+e\varphi_1=\frac{mv_2^2}{2}+e\varphi_2$$

Отсюда

$$\varphi_1-\varphi_2=\frac{m\left(v_2^2-v_1^2\right)}{2e}$$

Подставим данные:

$$v_1=10^7\ \text{м/с},\quad v_2=3\cdot10^7\ \text{м/с}$$

$$m=9\cdot10^{-31}\ \text{кг},\quad e=1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Кл}$$

$$\varphi_1-\varphi_2=\frac{9\cdot10^{-31}\left((3\cdot10^7)^2-(10^7)^2\right)}{2\cdot1{,}6\cdot10^{-19}}$$

$$\varphi_1-\varphi_2=\frac{9\cdot10^{-31}\cdot8\cdot10^{14}}{3{,}2\cdot10^{-19}}\approx2{,}25\cdot10^3\ \text{В}$$

Так как скорость электрона увеличилась, его потенциальная энергия уменьшилась, значит $$\varphi_1<\varphi_2$$, и разность потенциалов отрицательна:

$$\varphi_1-\varphi_2\approx-2{,}3\cdot10^3\ \text{В}$$

Ответ: $$-2{,}3\cdot10^3\ \text{В}$$