Question

55 ПУНКТОВ ЗА РЕШЕНИЕ Электрон влетает в однородное поле, образованное параллельными заряженными пластинами, по направлению линий индукции и теряет свою скорость, пройдя путь от одной пластины к другой. Определите напряженность поля, если расстояние между пластинами 2 см. Заряд электрона 1,6·10-19 Кл, его масса 9,1·10-31 а начальная скорость 12·106 м/с.

Answer 1

Решение во вложении..!

 

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать законы электростатики и движения заряда в электрическом поле.

Закон Кулона

Закон Кулона гласит, что сила взаимодействия между двумя точечными зарядами пропорциональна их величинам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Формула для силы взаимодействия двух зарядов выглядит следующим образом:

F = k * (q1 * q2) / r^2

где F - сила взаимодействия, k - постоянная Кулона (9 * 10^9 Н * м^2 / Кл^2), q1 и q2 - величины зарядов, r - расстояние между зарядами.

Работа и энергия в электрическом поле

Когда заряд движется в электрическом поле, совершается работа и происходит изменение его энергии. Для заряда, движущегося в однородном поле с напряженностью E, работа W и изменение энергии ΔE можно выразить следующим образом:

W = ΔE = q * V

где W - работа, ΔE - изменение энергии, q - величина заряда, V - напряжение между точками, между которыми перемещается заряд.

Напряженность электрического поля

Напряженность электрического поля E связана с напряжением V и расстоянием d между пластинами следующим образом:

E = V / d

Решение задачи

В данной задаче мы имеем электрон, движущийся в однородном поле между заряженными пластинами. Заряд электрона q = 1,6 * 10^-19 Кл, его масса m = 9,1 * 10^-31 кг, начальная скорость v = 12 * 10^6 м/с, и расстояние между пластинами d = 2 см = 0,02 м.

1. Сначала определим напряжение между пластинами. Используем формулу:

V = E * d

Нам нужно найти E, поэтому перепишем формулу следующим образом:

E = V / d

Учитывая, что V = q * U, где U - напряжение между пластинами, получим:

E = (q * U) / d

2. Затем найдем работу, совершаемую над электроном в поле. Используем формулу:

W = ΔE = q * V

Подставим значение V из предыдущего шага:

W = q * (q * U) / d

Здесь W - работа, совершаемая над электроном.

3. Наконец, найдем изменение кинетической энергии электрона. Поскольку начальная скорость электрона равна 12 * 10^6 м/с, а его масса m = 9,1 * 10^-31 кг, изменение кинетической энергии ΔK можно выразить следующим образом:

ΔK = (1/2) * m * (v^2 - u^2)

где v - начальная скорость, u - конечная скорость электрона.

4. Теперь мы можем найти конечную скорость электрона. Поскольку электрон движется в однородном поле, его ускорение будет равно:

a = (q * U) / m

Причем, ускорение a можно выразить через конечную скорость u следующим образом:

a = (u - v) / t

где t - время движения электрона.

5. Из предыдущего уравнения можем выразить конечную скорость u:

u = a * t + v

6. Теперь можем найти изменение кинетической энергии:

ΔK = (1/2) * m * (v^2 - (a * t + v)^2)

Заметим, что ΔK = W, поэтому:

(1/2) * m * (v^2 - (a * t + v)^2) = q * (q * U) / d

Решив это уравнение относительно U, получим значение напряженности поля E и, соответственно, его напряженности.

Пожалуйста, дайте мне немного времени, чтобы рассчитать это.