Найти скорость протона , имеющего кинетическую энергию 2эв

V = 19 600 м/с

Объяснение:

1)

Переведем энергию из эВ в Дж.

Е = 2 эВ = 2*1,6*10⁻¹⁹ Дж = 3,2*10⁻¹⁹ Дж

2)

Из формулы

E = m*V²/2

находим скорость:

V = √ (2*E / m),

где m = 1,67*10⁻²⁷ кг - масса электрона.

V = √ (2*E / m) = √ (2*3,2*10⁻¹⁹ /  1,67*10⁻²⁷ ) ≈ 19 600 м/с

1)

Запишем реакцию распада плутония:

₉₄Pu²³⁹ → ₂He⁴ + ₉₂U²³⁵

Используя таблицу, находим энергию распада одного ядра плутония:

Q₁ = Δm·c² = (m плутона - m гелия - m урана)·c² =

= (239,05512-4,00260-235,04299) · 931,4 ≈ 8,87624 МЭв

2)

Число атомов в 1 кг плутония:

m / M = N₀ / Na

N₀ = m·Na / M = 1·6,02·10²³ / 0,239 ≈ 2,52·10²⁴

3)

Период полураспада плутония:

T = 80 000 000 лет ≈ 80 000 000 · 365 · 24 · 3600 ≈ 2,52·10¹⁵ c

4)

Число распавшихся атомов:

ΔN ≈ λ·N₀·Δt = 0,693·2,52·10²⁴·1 / 2,52·10¹⁵ ≈ 6,93·10⁸

5)

Энергия:

Q = Q₁·ΔN = 8,87624 · 6,93·10⁸ ≈ 6,15·10⁹ МЭв

Смещение электрона в конденсаторе будет происходить под действием постоянной силы F = eU/d, где d - расстояние между пластинами, U - напряжение на конденсаторе

Эта сила будет придавать ему постоянное ускорение направленное к одной из пластин конденсатора, ускорение будет равно a = eU/(md)

Электрон вылетит, если за время пролета сместится менее чем на d/2

Смещение электрона

Время пролета равно отношению длины конденсатора и скорости электрона. А квадрат этого времени очень просто будет связать с кинетической энергией электрона eU_0, где U_0 - ускоряющее напряжение.

Подставим это в выражение для смещения, приравняв его к d/2

ответ: 2 вольта или меньше.