№883 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: Расстояние между катодом и анодом вакуумного диода равно 1 см. Сколько времени движется электрон от катода к аноду при анодном напряжении 440 В? Движение считать равноускоренным.

Дано

$$d=1\ \text{см}=10^{-2}\ \text{м}$$

$$U=440\ \text{В}$$

Ход решения

Электрон движется в электрическом поле равноускоренно. Ускорение найдём по второму закону Ньютона:

$$E=\frac{U}{d}$$

$$F=eE=\frac{eU}{d}$$

$$a=\frac{F}{m}=\frac{eU}{md}$$

Для равноускоренного движения из состояния покоя:

$$d=\frac{at^2}{2}$$

Тогда

$$t=\sqrt{\frac{2d}{a}}=\sqrt{\frac{2md^2}{eU}}$$

Подставим значения:

$$t=\sqrt{\frac{2\cdot 9{,}1\cdot 10^{-31}\cdot (10^{-2})^2}{1{,}6\cdot 10^{-19}\cdot 440}}$$

$$t\approx 1{,}6\cdot 10^{-9}\ \text{с}$$

Ответ

$$t=1{,}6\ \text{нс}$$