Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 895 б
- Dwayne_Johnson 865 б
29 мая 2023 11:21
219
К горизонтально отклоняющим пластинам конденсатора в электронно-лучевой трубке приложено напряжение 3,2 В. Электроны влетают в пространство между пластинами параллельно им со скоростью 3 • 10^6 м/с. Определите смещение электронного пучка. Расстояние между пластинами 2 см, их длина 4 см.Как-то через направление силы с чертежом
1
ответ
Для решения данной задачи необходимо использовать законы электростатики.
Сначала найдем направление силы, действующей на электроны в пространстве между пластинами. Эта сила будет направлена перпендикулярно к направлению движения электронов и к направлению электрического поля между пластинами. В данном случае электрическое поле направлено горизонтально, поэтому сила будет направлена вертикально вверх или вниз.
Чтобы определить направление силы, можно использовать правило Лапласа: если правую руку поместить так, чтобы большой палец указывал на направление скорости движения электрона, а остальные пальцы согнуть в направлении электрического поля, то направление силы будет соответствовать направлению большого пальца. В данном случае сила будет направлена вверх.
Теперь можно найти смещение электронного пучка. Для этого воспользуемся уравнением движения электрона в электрическом поле:
y = (1/2) * a * t^2
где y - смещение электрона, a - ускорение, t - время.
Ускорение можно найти, воспользовавшись законом Кулона:
F = q * E
где F - сила, q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля.
Напряженность электрического поля между пластинами можно найти, разделив напряжение на расстояние между пластинами:
E = U / d
где U - напряжение, d - расстояние между пластинами.
Таким образом,
E = 3.2 В / 0.02 м = 160 В/м
Учитывая, что заряд электрона q = -1.6 * 10^-19 Кл, можно найти силу:
F = q * E = -1.6 * 10^-19 Кл * 160 В/м = -2.56 * 10^-17 Н
Отрицательный знак означает, что сила направлена вверх, как мы и определили ранее.
Теперь можно найти ускорение:
a = F / m
где m - масса электрона.
Масса электрона равна 9.1 * 10^-31 кг.
a = -2.56 * 10^-17 Н / 9.1 * 10^-31 кг = -2.81 * 10^14 м/с^2
Отрицательный знак означает, что ускорение направлено вверх.
Осталось найти время, за которое происходит смещение электрона на расстояние 4 см (длина пластин):
y = (1/2) * a * t^2
4 см = (1/2) * (-2.81 * 10^14 м/с^2) * t^2
t^2 = -2.84 * 10^-16 с^2
t = sqrt(-2.84 * 10^-16 с^2) = 1.68 * 10^-8 с
Таким образом, за время 1.68 * 10^-8 с электрон смещается на расстояние 4 см.
Сначала найдем направление силы, действующей на электроны в пространстве между пластинами. Эта сила будет направлена перпендикулярно к направлению движения электронов и к направлению электрического поля между пластинами. В данном случае электрическое поле направлено горизонтально, поэтому сила будет направлена вертикально вверх или вниз.
Чтобы определить направление силы, можно использовать правило Лапласа: если правую руку поместить так, чтобы большой палец указывал на направление скорости движения электрона, а остальные пальцы согнуть в направлении электрического поля, то направление силы будет соответствовать направлению большого пальца. В данном случае сила будет направлена вверх.
Теперь можно найти смещение электронного пучка. Для этого воспользуемся уравнением движения электрона в электрическом поле:
y = (1/2) * a * t^2
где y - смещение электрона, a - ускорение, t - время.
Ускорение можно найти, воспользовавшись законом Кулона:
F = q * E
где F - сила, q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля.
Напряженность электрического поля между пластинами можно найти, разделив напряжение на расстояние между пластинами:
E = U / d
где U - напряжение, d - расстояние между пластинами.
Таким образом,
E = 3.2 В / 0.02 м = 160 В/м
Учитывая, что заряд электрона q = -1.6 * 10^-19 Кл, можно найти силу:
F = q * E = -1.6 * 10^-19 Кл * 160 В/м = -2.56 * 10^-17 Н
Отрицательный знак означает, что сила направлена вверх, как мы и определили ранее.
Теперь можно найти ускорение:
a = F / m
где m - масса электрона.
Масса электрона равна 9.1 * 10^-31 кг.
a = -2.56 * 10^-17 Н / 9.1 * 10^-31 кг = -2.81 * 10^14 м/с^2
Отрицательный знак означает, что ускорение направлено вверх.
Осталось найти время, за которое происходит смещение электрона на расстояние 4 см (длина пластин):
y = (1/2) * a * t^2
4 см = (1/2) * (-2.81 * 10^14 м/с^2) * t^2
t^2 = -2.84 * 10^-16 с^2
t = sqrt(-2.84 * 10^-16 с^2) = 1.68 * 10^-8 с
Таким образом, за время 1.68 * 10^-8 с электрон смещается на расстояние 4 см.
0
·
Хороший ответ
29 мая 2023 11:27
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
Два параллельных проводника с силами тока по 40 А расположены в вакууме. Определите расстояние между проводниками , если на отрезок длиной 80 см дейст...
Как изменится электроемкость плоского конденсатора при уменьшении расстояния между его пластинами в 4 раза? А. увеличится в 4 раза Б. уменьшится в 4...
Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 1 кг, чтобы нагреть ее с 10 с до 60 с?...
Самое легкое дерево -бальза.Масса древесины этого дерева равна 12г при обьеме 100см/3.Определите плотность древесины в граммах на сантиметр кубический...
Манометр установленный на батискафе показывает что давление воды составляет 9.8 МПа. Опредилите глубину погружение батискафа...