Processing math: 100%

Условие задачи:

Электрон влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 3000 км/с. Найти напряженность поля конденсатора, если электрон вылетает под углом 30° к пластинам. Длина пластины 20 см.

Задача №6.2.47 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

υ0=3000 км/с, α=30l=20 см, E?

Решение задачи:

Схема к решению задачи Вдоль оси y на электрон действует сила Fэл со стороны электрического поля конденсатора напряженностью E, поэтому вдоль этой оси он будет двигаться ускоренно. Силу Fэл можно найти по формуле:

Fэл=Ee

Из второго закона Ньютона следует, что:

Fэл=ma

В этих двух формулах e — модуль заряда электрона, равный 1,6·10-19 Кл, m — масса электрона, равная 9,1·10-31 кг. Тогда:

Ee=ma

E=mae(1)

Получается, что для нахождения напряженности E нам нужно найти ускорение электрона a.

Запишем уравнения скорости электрона в проекциях на оси x и y:

{ox:υx=υ0oy:υy=at

Поскольку вдоль оси x электрон движется равномерно, то время движения t электрона внутри конденсатора легко найти таким образом:

t=lυ0

Тогда:

{ox:υx=υ0oy:υy=alυ0

По условию электрон вылетает под углом α к пластинам. Из схемы видно, что:

tgα=υyυx

tgα=alυ20

Откуда ускорение a равно:

a=υ20tgαl

Для получения окончательной формулы подставим это выражение в формулу (1):

E=mυ20tgαel

Численный ответ задачи равен:

E=9,11031(3106)2tg301,610190,2=147,8В/м1,48В/см

Ответ: 1,48 В/см.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

6.2.46 Протон движется с ускорением 76 км/с2 в электрическом поле. Определить
6.2.48 Электрон влетает в однородное электрическое поле напряженностью 200 В/м
6.2.49 Электрон, попадая в однородное электрическое поле, движется вдоль силовых линий

Пожалуйста, поставьте оценку
( 4 оценки, среднее 4 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Комментарии: 2
  1. Аноним

    Почему для формулы ускорения начальная скорость возведена в квадрат?
    ox:vx=v0
    Откуда у вас tg?=al\v0^2?

    1. Easyfizika (автор)

      Я пишу, что из схемы видно, что:
      tg ? = vy/vx
      Ранее я получил:
      ox:vx=v0
      oy:vy=a*l/v0
      Если подставить в формулу тангенса, то получите:
      tg ? = a*l/v0^2

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: