№883 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

Расстояние между катодом и анодом вакуумного диода равно $$1\ \text{см}$$. Сколько времени движется электрон от катода к аноду при анодном напряжении $$440\ \text{В}$$? Движение считать равноускоренным.

Подробный ответ

Напряжённость поля между катодом и анодом:

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

Ускорение электрона:

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

Так как движение равноускоренное и электрон начинает движение почти из состояния покоя, то

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

Отсюда

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

Подставим значения:

$$d=1\ \text{см}=10^{-2}\ \text{м},\quad U=440\ \text{В},\quad e=1{,}6\cdot10^{-19}\ \text{Кл},\quad m=9{,}1\cdot10^{-31}\ \text{кг}$$

$$t=10^{-2}\sqrt{\frac{2\cdot9{,}1\cdot10^{-31}}{1{,}6\cdot10^{-19}\cdot440}} \approx1{,}6\cdot10^{-9}\ \text{с}$$