500 V के विभवांतर के माध्यम से त्वरित एक इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा की गणना करें।

Question

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is A: $8 	imes 10^{-17}	ext{ J}$. विद्युत विभवांतर के माध्यम से त्वरित एक आवेशित कण द्वारा प्राप्त गतिज ऊर्जा, विद्युत क्षेत्र द्वारा कण पर किए गए कार्य के बराबर होती है। इसकी गणना कण के आवेश और विभवांतर के गुणनफल का उपयोग करके की जाती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
विद्युत विभवांतर के माध्यम से त्वरित एक आवेशित कण द्वारा प्राप्त गतिज ऊर्जा, विद्युत क्षेत्र द्वारा कण पर किए गए कार्य के बराबर होती है। इसकी गणना कण के आवेश और विभवांतर के गुणनफल का उपयोग करके की जाती है।

Working Principle: जब $q = 1.6 	imes 10^{-19} 	ext{ C}$ आवेश वाले एक इलेक्ट्रॉन को $V = 500 	ext{ V}$ के विभवांतर के माध्यम से ले जाया जाता है, तो किया गया कार्य $W = qV$ होता है। चूँकि यह कार्य पूरी तरह से गतिज ऊर्जा $K$ में परिवर्तित हो जाता है, इसलिए हम $K = (1.6 	imes 10^{-19} 	ext{ C}) 	imes (500 	ext{ V}) = 800 	imes 10^{-19} 	ext{ J}$ की गणना करते हैं, जिसे सरल करने पर $8 	imes 10^{-17} 	ext{ J}$ प्राप्त होता है।

Key Formulas: $K = qV$ — गतिज ऊर्जा, आवेश और विभवांतर के बीच संबंध; $q = 1.6 	imes 10^{-19} 	ext{ C}$ — इलेक्ट्रॉन का मूल आवेश

Key Points: इलेक्ट्रॉन वोल्ट (eV) ऊर्जा की एक इकाई है जो $1.6 	imes 10^{-19} 	ext{ J}$ के बराबर है।; प्राप्त की गई ऊर्जा लिए गए पथ से स्वतंत्र होती है, बशर्ते विभवांतर स्थिर हो।; विभवांतर एक 'विद्युत दबाव' के रूप में कार्य करता है जो आवेश को धक्का देता है।

Advantages: विद्युत विभव और कण की गति के बीच सीधे रूपांतरण की अनुमति देता है।

Disadvantages: यदि इलेक्ट्रॉन को प्रकाश की गति के करीब त्वरित किया जाता है, तो यह आपेक्षिक प्रभावों (relativistic effects) का हिसाब नहीं देता है।

Applications: इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप; कैथोड रे ट्यूब

Additional Info: इलेक्ट्रॉन का आवेश $1.602 	imes 10^{-19} 	ext{ C}$ होता है।. विकल्प B, C, और D गलत गणनाएं हैं जो दस की घातों या गुणन कारक को गलत तरीके से लागू करने के परिणामस्वरूप प्राप्त हुई हैं।

Answer: A सही है — गतिज ऊर्जा इलेक्ट्रॉन के आवेश ($1.6 	imes 10^{-19} 	ext{ C}$) और विभवांतर ($500 	ext{ V}$) का गुणनफल है, जिससे $8 	imes 10^{-17} 	ext{ J}$ प्राप्त होता है।

Exam Tip: इलेक्ट्रोस्टैटिक्स में ऊर्जा के लिए हल करते समय, हमेशा सुनिश्चित करें कि आपका आवेश कूलॉम में और विभव वोल्ट में है ताकि उत्तर सीधे जूल में प्राप्त हो सके।

Examoogle · Answer

Option B: $1.6 	imes 10^{-17}	ext{ J}$

Examoogle · Answer

Option C: $5 	imes 10^{-17}	ext{ J}$

Examoogle · Answer

Option D: $4 	imes 10^{-16}	ext{ J}$

Correct Answer

Discussion (0)

Correct Answer

Related Questions

Discussion (0)