Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 2*10^7 м/с. Длина конденсатора =10 см, напряженность электрического поля конденсатора Е = 200 В/см. При вылете из конденсатора электрон попадает в магнитное поле, линии которого перпендикулярны силовым линиям электрического поля. Индукция магнитного поля В=2*10-2 Тл. Найдите радиус винтовой траектории электрона в магнитном поле.

Так как электрон влетает в конденсатор, то под действием электрического поля, электрон будет отклоняться, можно разбить составляющую скорости на 2 части, горизонтально электрон движется без ускорения:
L=v_ott=cfrac{L}{v_o}
Но по вертикали этот же электрон будет двигаться с ускорением под действием электрического поля:
S=v_ot+cfrac{at^2}{2}
Исходя из второго закона, найдем ускорение:
F=maa=cfrac{F}{m}=cfrac{qE}{m}
Тангенс угла на который отклоняется электрон равен:
tgalpha=cfrac{S}{L}=cfrac{v}{v_o}
Находим конечную скорость вылета электрона:
v=cfrac{Sv_o}{L}v=cfrac{v_oleft(v_ot+cfrac{at^2}{2}right)}{L}=cfrac{v_oleft(L+cfrac{aL^2}{2v_o^2}right)}{L}=cfrac{v_oleft(L+cfrac{qEL^2}{2v_o^2}right)}{L}approx 1,6cdot 10^7
Далее электрон начинает двигаться по спирали, радиус винтовой траектории получаем из второго закона Ньютона:
F=maqvB=cfrac{mv^2}{R}R=cfrac{mv^2}{qvB}=4,5
Ответ: 4,5см

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку