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

Изменение энергии электрона за счет работы силы электрического взаимодействия (поля) можно выразить так:

$\frac{mv^2}{2}-\frac{mv_0^2}{2}=qEh$                (0)

где $m,\;v,\;v_0,\;q,\;E,\;h$ - соответственно масса электрона, скорость в конечный момент, скорость в начальный момент, заряд электрона, напряженность поля, отклонение от начального направления (смещение)

Вектор начальной скорости и ускорение за счет действия поля все время направлены перпендикулярно друг другу. Тогда скорость в любой момент времени определяется, как

$v=\sqrt{v_0^2+a^2t^2}$                 

Перемещение в направлении перпендикулярном пластинам под воздействием силы электрического влияния поля будет происходить с постоянным ускорением а  и для этого случая мы можем записать, что смещение h зависит от времени и ускорения по известному закону:

$h=\frac{at^2}{2}$             $t^2=\frac{2h}{a}$           (1)

Согласно законам Ньютона и Кулона:

$a=\frac{F}{m}=\frac{qE}{m}$         (2)          тогда  c учетом (1) и (2)


$t=\sqrt{\frac{2h}{a}}=\sqrt{\frac{2hm}{qE}}$          (3)

$v_0^2=\frac{mv^2-2qEh}{m}$      

Ну, а теперь вверху уже достаточно формул, чтобы выразить искомую начальную скорость. Успехов. Если не ясно, пишите - объясню








Комментарии