Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9398
2018-10-13 
Электрон, летящий горизонтально со скоростью $v = 10^{7} м/с$, влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение между пластинами конденсатора 300 в, расстояние между пластинами 3 см, длина пластин конденсатора 5 см. Найти величину и направление скорости электрона при вылете его из конденсатора.
Решение:
Электрон будет двигаться по параболе (рис.), так как на него будет действовать постоянная сила $F = eE$, направленная перпендикулярно к направлению первоначальной скорости его движения $v_{1}$. Под действием силы $F$ электрон приобретает скорость $v_{2} = at$ в направлении действия этой силы. Скорость при вылете электрона из конденсатора будет равна сумме скоростей $v_{1}$ и $v_{2}$ электрона. Время движения электрона в поле конденсатора $t = \frac{l}{v_{1} }$. Ускорение, с которым электрон движется под действием силы $F$, равно $a = \frac{F}{m}; a = \frac{eE}{m} = \frac{eU}{md}$. Зная время и ускорение, определим скорость $v_{2}$:
$v_{2} = at; v_{2} = \frac{eUl}{mdv_{1} }$. Тогда $v = \sqrt{v_{1}^{2} + v_{2}^{2} }$;
$v = \sqrt{ v_{1}^{2} + \frac{e^{2}U^{2}l^{2} }{m^{2}d^{2}v_{1}^{2} } }$.
Угол отклонения от первоначального движения определяем из параллелограмма скоростей: $tg \alpha = \frac{v_{2} }{v_{1} }, tg \alpha = \frac{eUl}{mdv_{1}^{2} }$. Подставляя числовые значения, получим
$v = 1,33 \cdot 10^{7} м/с; \alpha = 41^{ \circ} 20^{ \prime}$.
Электрон, летящий горизонтально со скоростью $v = 10^{7} м/с$, влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам. Напряжение между пластинами конденсатора 300 в, расстояние между пластинами 3 см, длина пластин конденсатора 5 см. Найти величину и направление скорости электрона при вылете его из конденсатора.
Решение:
Электрон будет двигаться по параболе (рис.), так как на него будет действовать постоянная сила $F = eE$, направленная перпендикулярно к направлению первоначальной скорости его движения $v_{1}$. Под действием силы $F$ электрон приобретает скорость $v_{2} = at$ в направлении действия этой силы. Скорость при вылете электрона из конденсатора будет равна сумме скоростей $v_{1}$ и $v_{2}$ электрона. Время движения электрона в поле конденсатора $t = \frac{l}{v_{1} }$. Ускорение, с которым электрон движется под действием силы $F$, равно $a = \frac{F}{m}; a = \frac{eE}{m} = \frac{eU}{md}$. Зная время и ускорение, определим скорость $v_{2}$:
$v_{2} = at; v_{2} = \frac{eUl}{mdv_{1} }$. Тогда $v = \sqrt{v_{1}^{2} + v_{2}^{2} }$;
$v = \sqrt{ v_{1}^{2} + \frac{e^{2}U^{2}l^{2} }{m^{2}d^{2}v_{1}^{2} } }$.
Угол отклонения от первоначального движения определяем из параллелограмма скоростей: $tg \alpha = \frac{v_{2} }{v_{1} }, tg \alpha = \frac{eUl}{mdv_{1}^{2} }$. Подставляя числовые значения, получим
$v = 1,33 \cdot 10^{7} м/с; \alpha = 41^{ \circ} 20^{ \prime}$.
