1. Електрон влітає у плоский конденсатор паралельно до його пластин зі швидкістю 2-10^7 м/с. Напруженість електричного поля всередині конденсатора 9, 1-10^3 В/м, довжина пластин конденсатора 10 см. Визначити зміщення електрона у вертикальному напрямі під час руху в конденсаторі. Заряд електрона 1,6-10^-19 Кл, маса електрона 9,1-10^-31 кг.
Ответы
Ответ:
Объяснение:
Электрон влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 2·10⁷ м/с. Напряженность электрического поля внутри конденсатора 9,1·10³ В/м, длина пластин конденсатора 10 см. Определить смещение электрона в вертикальном направлении при движении в конденсаторе. Заряд электрона 1,6·10⁻¹⁹ Кл, масса электрона 9,1·10⁻³¹ кг.
Дано:
V = 2·10⁷ м/с
E = 9,1·10³ В/м
S = 10 см = 0,10 м
e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл
m = 9,1·10⁻³¹ кг
_______________
h - ?
1)
Сила, действующая на электрон в электрическом поле конденсатора:
F = E·e
2)
По II закону Ньютона:
F = m·a - здесь а - ускорение электрона в вертикальном направлении
Приравняем:
m·a = E·e
a = E·e / m = 9,1·10³·1,6·10⁻¹⁹ / (9,1·10⁻³¹) = 1,6·10¹⁵ м/с²
3)
Время пролета электрона через конденсатор в горизонтальном направлении:
t = S / V = 0,10 / (2·10⁷) = 5·10⁻⁹ с
4)
Смещение электрона:
h = a·t² / 2 = 1,6·10¹⁵·(5·10⁻⁹)² / 2 = 0,020 м или 20 мм