Пучок электронов, ускоренный разностью потенциалов U0=1,9 кВU0=1,9 кВ, влетает в середину между пластинами плоского конденсатора параллельно им.
Какое напряжение UU необходимо подать на пластины конденсатора, чтобы при выходе из него этот пучок отклонялся от своего первоначального направления на максимальный угол? Ответ выразить в ВВ, округлив до целых. Длина пластин и расстояние между ними составляют L=5 смL=5 см и d=0,5 смd=0,5 см соответственно. Влиянием поля тяжести и краевыми эффектами в конденсаторе пренебречь.
U0=1900 В, L= 0,05 м, d=0,005 м.
U-?
Горизонтальную скорость электрона найдем из mv²/2=qU0. v=√(2qU0/m). Длину L электрон пролетит за время t= L/v=L*√(m/(2qU0)).
Повертикальной оси на электрон действует электрическое поле F=qE, где Е=U/d- напряженность поля, F=qU/d. Под действием этой силы у электронаимеется ускорение a=F/m=qU/(dm). Угол отклонения будет максимальный,если электрон по вертикали отклонится на высоту d/2,
d/2=at²/2= qUL²*m/(2qU0*2dm)=UL²*/(2U0*2d)= UL²*/(4U0d). d²=UL²*/(2U0), U=2U0d²/L²,
U= 2*1900*25*10^-6/(25*10^-4) = 38 В.
Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!
