№880 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

1. Скорость электрона при выходе с поверхности катода, покрытого оксидом бария, уменьшилась в 2 раза. Найти скорость электрона до и после выхода из катода.

Пусть скорость электрона после выхода с поверхности катода равна $$v_2$$, а до выхода — $$v_1$$. По условию $$v_2=0{,}5v_1$$, значит $$v_1=2v_2$$.

Работа выхода из оксида бария равна $$A=0{,}016\cdot 10^{-18}\ \text{Дж}$$, масса электрона $$m=9{,}1\cdot 10^{-31}\ \text{кг}$$.

Разность кинетических энергий электрона до и после выхода равна работе выхода:

$$\frac{mv_1^2}{2}-\frac{mv_2^2}{2}=A$$

Подставим $$v_1=2v_2$$:

$$\frac{m(2v_2)^2}{2}-\frac{mv_2^2}{2}=A \\ \frac{4mv_2^2}{2}-\frac{mv_2^2}{2}=A \\ \frac{3mv_2^2}{2}=A$$

Отсюда

$$v_2=\sqrt{\frac{2A}{3m}} =\sqrt{\frac{2\cdot 0{,}016\cdot 10^{-18}}{3\cdot 9{,}1\cdot 10^{-31}}} \approx 3{,}4\cdot 10^5\ \text{м/с}$$

Тогда

$$v_1=2v_2=2\cdot 3{,}4\cdot 10^5=6{,}8\cdot 10^5\ \text{м/с}$$

Ответ: $$v_2=3{,}4\cdot 10^5\ \text{м/с}$$, $$v_1=6{,}8\cdot 10^5\ \text{м/с}$$.