Question

СРОЧНО!! 50 БАЛІВ!! Пройшовши прискорювальну різницю, потенціалів 12 В, електрон влітає в конденсотор паралельно пластинам. На пластини конденсатора подано напругу 4,8 В. На яку відстань зміститься електрон у вертикальному напрямку під час руху в конденсаторі Відстань між пластинами плоского конденсатора становить 1,6 см, а іхня довжина - 3 см. Початкова швидкість електрона дорівнювала нулю. У відповідь подати тільки число, через кому. З точністю до тисячних

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

.

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

Answer 2

Скористаємося простою формулою, яка дозволяє знайти відстань, на яку зміщується електрон в конденсаторі:

s = (1/2) * a * t^2

Тут s - шукана відстань, a - прискорення руху, t - час руху.

Прискорення можна знайти зі співвідношення:

a = ΔV / d

Тут ΔV - прискорювальна різниця потенціалів, d - відстань між пластинами конденсатору.

Підставимо значення:

ΔV = 12 В d = 1,6 см = 0,016 м

a = ΔV / d = 12 В / 0,016 м = 750 В/м

Тепер можемо знайти час руху, використовуючи формулу:

t = v / a

Тут v - початкова швидкість електрона, яка дорівнює нулю.

t = 0 / 750 В/м = 0 с

Отже, час руху електрона дорівнює нулю.

Підставимо значення в формулу для відстані:

s = (1/2) * a * t^2 = (1/2) * 750 В/м * (0 с)^2 = 0 м

Таким чином, електрон не зміститься в вертикальному напрямку під час руху в конденсаторі. Відстань, на яку він зміститься, дорівнює нулю.