Работа выхода электронов из ртути равна 4,53 эВ. При какой частоте излучения запирающее напряжение будет составлять 3 В?

Дано:

Начальная скорость электрона: V₀ = 520 км/с = 5,2 × 10⁵ м/с.

Напряженность поля: E = 1,5 В/м.

Время полёта: t = 0,16 мкс = 1,6 × 10⁻⁷ с.

Найти скорость электрона в момент времени t: V - ?

Решение:

1. Распишем второй закон Ньютона для электрона: где кг - заряд электрона.

2. Сила, действующая на электрон, находящийся в электрическом поле по модулю будет равна: где Кл - заряд электрона.

3. Объединяем (1) и (2):

4. Выразим ускорение из (3):

5. Вспомним из кинематики уравнение зависимости скорости от времени:

6. Объединим формулы (4) и (5):

Численно получим:

(м/с).

Переведём в км/с для удобства: 562197.8 м/с ≈ 562,2 км/с.

ответ: 562,2 км/с.

1)U^2=2*g*h
U^2=882
U=29.7 м/c
2)Используя закон всемирного тяготения:
Fгр=y(m/R)^2=6.67*10^(-11)(160 кг/1 м)^2=1.7*10^(-6)H
3)Определим все время падения из формулы h = g*t^2 / 2 ,
t =корень квадратный из 2*h / g ( h - высота =20м, g - ускорение свободного падения=10м/c^2). t = кор. кв. из 2*20 / 10 =2c. определим путь за первую секунду
S1 = g*t1^2 / 2, S1=10*1 / 2 = 5м. Значит за вторую ( последнюю) секунду оно путь S2 = S - S1. S2 = 20 - 5 =15м. Чтобы определить среднюю скорость на
всем пути нужно весь путь разделить на все время: vср=S / t, vср =20 / 2 =10м/c.
Определим время на первой половине пути ( S3=S / 2 =10м) , из формулы
S3 = g*t3^2 / 2, t3=кор. кв. из 2*S3 / g . t3=кор. кв. из 2*10 / 10=1,4c. Вторую половину он пролетел за время t2= t - t3. t2 = 2 - 1,4 =0,6c, Определим среднюю ксорость на 2 половине v1ср=S / 2*t2. v1ср=40 / 2*0,6 =33,3м/c.
S2=15м (за последнюю секунду) , vср=10м/c( на всем пути) , v1ср=33,3м/c(на второй половине пути).
4)F=Gm1m2/r^2
F=6,67 x 10^-11 x 60x60/1^2=24x10^-8 Н
5)F=m*U/t=200000*12/24=100 000 Н
F-сила
m- масса
U-скорость
t-время
F=m*U/t=200000*12/24=100 000 Н