Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9401
2018-10-13 
В плоский конденсатор длиной $s = 5 см$ влетает электрон под углом $\alpha = 15^{ \circ}$ к пластинам. Электрон обладает энергией $W = 1500 эв$. Расстояние между пластинами конденсатора $d = 1 см$. Определить напряжение на пластинах конденсатора $U$, при котором электрон при выходе из пластин будет двигаться параллельно им.
Решение:
Разложим скорость движения электрона на две составляющие (рис.): $v_{1} = v \sin \alpha$ и $v_{2} = v \cos \alpha$. Составляющая $v_{2}$ направлена перпендикулярно к вектору напряженности поля и изменяться не будет. Чтобы электрон вылетел из конденсатора в направлении, параллельном пластинам, необходимо, чтобы под действием сил электрического поля составляющая $v_{1}$ за время движения электрона между пластинами $t = \frac{l}{v_{2} } = \frac{l}{v \cos \alpha}$ уменьшилась до нуля. На этом основании $v_{1} = v \sin \alpha; v_{1} = at = \frac{eUl}{md v \cos \alpha}$, откуда найдем напряжение на пластинах конденсатора:
$U = \frac{v^{2} md \sin \alpha \cos \alpha }{el} = \frac{v^{2} md \sin 2 \alpha }{2el}$.
Зная энергию электрона, выразим его начальную скорость $\frac{mv^{2} }{2} = W; v^{2} = \frac{2W}{m}$, тогда $U = \frac{Wd \sin 2 \alpha}{el}; U = 150 В$.
В плоский конденсатор длиной $s = 5 см$ влетает электрон под углом $\alpha = 15^{ \circ}$ к пластинам. Электрон обладает энергией $W = 1500 эв$. Расстояние между пластинами конденсатора $d = 1 см$. Определить напряжение на пластинах конденсатора $U$, при котором электрон при выходе из пластин будет двигаться параллельно им.
Решение:
Разложим скорость движения электрона на две составляющие (рис.): $v_{1} = v \sin \alpha$ и $v_{2} = v \cos \alpha$. Составляющая $v_{2}$ направлена перпендикулярно к вектору напряженности поля и изменяться не будет. Чтобы электрон вылетел из конденсатора в направлении, параллельном пластинам, необходимо, чтобы под действием сил электрического поля составляющая $v_{1}$ за время движения электрона между пластинами $t = \frac{l}{v_{2} } = \frac{l}{v \cos \alpha}$ уменьшилась до нуля. На этом основании $v_{1} = v \sin \alpha; v_{1} = at = \frac{eUl}{md v \cos \alpha}$, откуда найдем напряжение на пластинах конденсатора:
$U = \frac{v^{2} md \sin \alpha \cos \alpha }{el} = \frac{v^{2} md \sin 2 \alpha }{2el}$.
Зная энергию электрона, выразим его начальную скорость $\frac{mv^{2} }{2} = W; v^{2} = \frac{2W}{m}$, тогда $U = \frac{Wd \sin 2 \alpha}{el}; U = 150 В$.
