Question

Электрон, имея скорость 6·10⁷ м/с, влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам. Расстояние между пластинами 1 см. Длина пластин конденсатора 5 см, разница потенциалов между пластинами 600 В. На сколько отклонится электрон, вылетев из конденсатора?

Answer 1

Время пролета пластин t=L/V=5*10^-2/6*10^7=0,83*10^-9 c

Смещение  h=a*t^2/2  a=F/m=e*E/m=e*U/m*d   h=e*U*t^2/2*m*d

h=1,6*10^-19*600*(0,83*10^-9)^2/2*9,1*10^-31*0,01=36*10^-4 м

Answer 2

Для решения данной задачи можно использовать закон сохранения энергии. Потенциальная энергия электрона при влете в конденсатор полностью превращается в его кинетическую энергию после вылета из него.

Расстояние между пластинами конденсатора равно 1 см, а длина пластин 5 см. Таким образом, электрон будет двигаться в конденсаторе на расстояние 5 см.

Потенциальная энергия электрона при влете в конденсатор равна разности потенциалов между пластинами, умноженной на его заряд: Eпот = q * ΔV,

где Eпот - потенциальная энергия, q - заряд электрона, ΔV - разница потенциалов между пластинами.

Кинетическая энергия электрона после вылета из конденсатора равна: Eкин = (1/2) * m * v^2,

где Eкин - кинетическая энергия, m - масса электрона, v - его скорость.

Поскольку энергия сохраняется, то потенциальная энергия при влете в конденсатор равна кинетической энергии после вылета из него: Eпот = Eкин.

Заряд электрона можно выразить через его массу и скорость: q = e * m,

где e - заряд элементарного электрона (e ≈ 1,6 * 10^-19 Кл).

Подставляя в формулу для потенциальной энергии: q * ΔV = (1/2) * m * v^2,

получаем: e * m * ΔV = (1/2) * m * v^2.

Масса электрона m сокращается, и остается: e * ΔV = (1/2) * v^2.

Из этого уравнения можно выразить скорость v: v = sqrt(2 * e * ΔV).

Теперь, чтобы найти отклонение электрона, нужно рассмотреть геометрию конденсатора. Поскольку электрон движется параллельно пластинам, его отклонение будет зависеть от соотношения его горизонтальной и вертикальной скоростей.

Для прямоугольного треугольника, образованного пластинами конденсатора и путем электрона, горизонтальная скорость эл