Определить удельный заряд частицы

Данный вопрос относится к предмету физика, раздел электродинамики или кинетической энергии заряженных частиц в электрическом поле. В этом задании нам нужно определить удельный заряд частицы, то есть отношение заряда к массе, после того как частица прошла через электрическое поле, созданное разностью потенциалов. Для этого мы будем использовать закон сохранения энергии. Изменение электропотенциальной энергии при движении частицы равно изменению ее кинетической энергии.

Запишем формулу изменения кинетической энергии частицы:

K = (1/2) * m * v^2, где m — масса частицы, v — скорость частицы.

Электропотенциальная энергия определяется как:

E = q * U, где q — заряд частицы, U — разность потенциалов.

Так как вся электропотенциальная энергия преобразовалась в кинетическую, можно записать:

q * U = (1/2) * m * v^2

Нам необходимо найти удельный заряд частицы q/m, выражаем его из уравнения:

q/m = (1/2 * v^2) / U

Теперь подставим известные значения в уравнение:

U = 600 кВ = 600 * 10^3 В
v = 5,4 Мм/с = 5,4 * 10^6 м/с

q/m = (1/2 * (5,4 * 10^6)^2) / (600 * 10^3)

Вычислим численно:

q/m = (1/2 * 29,16 * 10^12) / 600 * 10^3
q/m = 14,58 * 10^12 / 600 * 10^3
q/m = 24,3 * 10^6 Кл/кг

Таким образом, удельный заряд частицы равен 24,3 * 10^6 Кл/кг.