profile
Опубликовано 5 лет назад по предмету Физика от HotRain

Электрон влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор со скоростью v0 = 9 * 10^7 м/с, направленной параллельно обкладкам. Расстояние между пластинами конденсатора равно d, разность потенциалов U = 120 В, длина пластин L = 18 см. Если вертикальное смещение электрона на выходе из конденсатора равно h = 0,1 см, то чему равно расстояние d между пластинами?

  1. Ответ
    Ответ дан ankalganov2012
    Введём систему координат, где ось OX проведена вдоль конденсаторов, а OY перпендикулярно ей.
    Движение электрона рассмотрим в двух осях:
    1) По оси OX движение равномерное:

    L=v0*t;

    2) По оси OY движение равноускоренное:

    h=(a*t^2)/2;

    Найдём а, выражая t из первого уравнения:

    t=L/v0

    a=2h/t^2=2h(v0)^2/L^2

    По второму закону Ньютона:

    F=ma

    Подставляя сюда а, получаем:

    F=2mh(v0)^2/L^2

    По определению напряжённости:

    E=F/e

    К тому же:

    E=U/d

    Приравнивая и выражая, получаем d:

    d=Ue/F=UeL^2/2mh(v0)^2=(120*1,6*10^(-19)*18^2*10^(-4))/(2*9,1*10^(-31)*10^(-3)*81*10*14)=42,2*10^-3 м. (Все единицы приведены в СИ).