В пространство между двумя параллельными плоскостями с разностью потенциалов 8000 В параллельно пластинам влетает электрон и вылетает из него через 1*10^(-9) с. Какого отклонения за это время испытывает электрон, если расстояние между пластинами 4 см? Как выглядит траектория движения электрона?

На электрон будет действовать электрическое поле с силой:        F=eE 

e - заряд электрона, E -напряженность поля

Между пластинами плоского конденсатора напряженность однородного поля равна:

$E=\frac{U}{d}$ 

где U, d - соответственно разность потенциалов и расстояние между пластинами

Таким образом имеем постоянно действующую на электрон силу, а это значит, что движение электрона будет равноускоренным с траекторией в виде параболы.

Можно представить эту модель для понимания так.  Если бы обкладки конденсатора мы расположили горизонтально одну над другой, то под воздействием электрического поля конденсатора электрон двигался бы по траектории, похожей  на траекторию тела, брошенного горизонтально. Однако, в нашем случае мы пренебрегаем силой земного притяжения электрона.

Ускорение найдем, используя второй закон Ньютона:

$a=\frac{F}{m}=\frac{eU}{dm}$  

Отклонение в этом случае находится по формуле:

$y=\frac{at^2}{2}=\frac{eUt^2}{2dm}$  

Подставьте данные: заряд и массу электрона, разность потенциалов, время и расстояние между пластинами.

Траектория - парабола.

Комментарии