Электронный пучок, проходя между пластинами плоского конденсатора параллельно им, смещается на 1 мм. Определить скорость электронов перед входом в конденсатор. Длина пластин 5см, напряженность поля в конденсаторе 15кВ/м

28 Фев 2020 в 19:41
138 +1
0
Ответы
1

Для определения скорости электронов перед входом в конденсатор воспользуемся законом сохранения энергии.

Перемещение электрона в электрическом поле изменяет его потенциальную энергию на величину ΔU = q * ΔU, где q - заряд электрона, ΔU - изменение потенциальной энергии.

Напряженность электрического поля E в конденсаторе можно выразить через напряжение U между пластинами и расстояние d между ними: E = U / d.

Таким образом, изменение потенциальной энергии электрона равно ΔU = q E Δl, где Δl - смещение электрона.

Полная энергия электрона сохраняется, поэтому изменение кинетической энергии электрона равно ΔK = -ΔU.

Можно записать:
m v^2 / 2 = q E * Δl,
где m - масса электрона, v - скорость электрона.

Решив это уравнение, найдем скорость электрона:
v = sqrt(2 q E * Δl / m).

Подставим известные значения:
q = 1.6 10^-19 Кл,
E = 15 000 В / 0.05 м,
Δl = 0.001 м,
m = 9.11 10^-31 кг.

Получаем:
v = sqrt(2 1.6 10^-19 15 000 0.001 / 9.11 10^-31) м/c ≈ 3.42 10^6 м/с.

Таким образом, скорость электронов перед входом в конденсатор равна примерно 3.42 * 10^6 м/с.

18 Апр 2024 в 16:41
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир