Электрон, пролетая между обкладками конденсатора, длина которых 30 см, отклоняется на 1,8 мм от первоначального направления, параллельного обкладкам конденсатора. Определите начальную скорость (в Мм/с) электрона, если напряженность электрического поля между обкладками конденсатора 200 В/м. Отношение заряда электрона к его массе 1,8*10^11 Кл/кг. Нужно решение, не только формула
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для движения заряда в электрическом поле:
F = qE = ma
где F - сила, q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля, m - масса электрона, a - ускорение электрона.
Также воспользуемся формулой для расчета отклонения электрона в электрическом поле:
y = 1/2 a t^2
где y - отклонение электрона, t - время полета электрона между обкладками конденсатора.
Зная, что 1,8 мм = 0,0018 м, подставим данные и найдем ускорение a:
0,0018 = 1/2 a t^2
Из формулы F = ma найдем ускорение:
a = qE / m
Подставив данные, получим:
a = (1,810^-11 Кл 200 В/м) / 9,110^-31 кг ≈ 3,9610^17 м/с^2
Теперь найдем время полета электрона:
t = sqrt(2y / a)
t = sqrt(2 0,0018 м / 3,9610^17 м/с^2) ≈ 2,15*10^-9 с
И, наконец, найдем начальную скорость электрона:
v = a * t
v = 3,9610^17 м/с^2 2,1510^-9 с ≈ 8,5110^8 м/с
Таким образом, начальная скорость электрона равна приблизительно 851 Мм/с.