Berechnen Sie, wieviel potentielle Energie das Elektron im elektrischen Feld aufnimmt.

Question

Aufgabe:

Ein Elektron fliegt mit einer Geschwindigkeit von v₁=5·10⁶ m/s in ein elektrisches Feld der Stärke 0,5 kV/m. Dort wird es innerhalb von 30 cm auf die Geschwindigkeit v₂ beschleunigt.

a) Berechnen Sie, wieviel potentielle Energie das Elektron im elektrischen Feld aufnimmt. Geben Sie den Energiebetrag in eV an.

b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit v₂, auf die das Elektron beim Durchfliegen des Feldes beschleunigt wird.

Problem/Ansatz:

zu a) wäre mein Ansatz:

W=F·s=q·E·s=0,5 kV/m·0,3 m=0,15 kV.

Ich weiß aber nicht, wie ich von kV in eV umrechnen soll.

b) hier muss man es vermutlich mit Hilfe von kinetischer Energie machen: E=1/2mv² und dann elektrische Energie der kinetischen gleichsetzten und nach v auflösen

E_kin=E_el

E_kin=1/2mv²; E_el=U*q

=> 1/2mv²=U*q

=> v=√2U*q/m_e

Sind meine Ansätze richtig, kann mir bitte jemand das bestätigen oder falls es falsch ist, an der Stelle helfen? Danke im Voraus.

Viele Grüße

Answer 1

Hallo

a) deine Formel W=q*E*s ist richtig, aber dann setzest du einfach nur E*s ein?  q kennst du doch einfach einsetzen dann hast du die Energie in Joule oder einfach mit q=e dann hast du sie in eV.

b) die Energie am Anfang ist ja schon m/2v₁^2 dazu kommt die in a berechnete Energie, dann hast du die Endenergie m/2v₂^2

Gruß lul

Comments

Hallo,

vielen Dank für die Antwort. In der Aufgabe ist die elektrische Feldstärke gegeben (0,5 kV/m) und F_el=q*E, daher habe ich bei W=F*s=0,5 kV/m*0,3 m = 0,15 kV gerechnet. Muss ich dann am Ende noch mal q rechnen, damit ich die Einheit in Elektronenvolt angeben kann? Danke.

Gruß

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Hallo

nein, in eV sind es einfach 0,15keV in Joule musst du  noch q des e rechnen, das brauchst du dann  für die Energie bzw für v