Задача электростатики.

Задача из 10 класса из электростатики.
Автор
Сообщение
МамкинФизик
#36924 2020-03-17 20:47 GMT

Здрасте. Подскажите пожалуйста как решить задачу:

Поток электронов, движущихся со скоростью 4*10 в 7степени м/c, влетает в плоский конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Какое наименьшее напряжение нужно приложить к конденсатору, чтобы электроны не вылетали из него, если размеры конденсатора таковы: длина 5см, расстояние между пластинам 1см.

Пробовал решить сам, но ответ не правильный, да, я знаю, что половину «дано» не использовал; кроме того, что написано ниже, пробовал формулу CU^2/2, выражал U, но получалось очень маленькое число.

Wэл = Eк

qU/2=mv^2/2

U=mv^2/q

U =… =9100B

 

zam
#36925 2020-03-17 22:56 GMT
#36924 МамкинФизик :

Wэл = Eк

Что тут слева и что тут справа? Почему эти величины равны?

пробовал формулу CU^2/2

Что это за формула? Она о чём? Как из неё можно выразить U? Вы вообще-то знаете, что такое формула? Вам не известно разве, что там должен быть по крайней мере знак равенства?

\(\\ v=4\cdot 10^7\; \frac{m}{s}\\ L = 5\; sm\\ H = 1\; sm\\ U=?\)

Добавим ещё заряд электрона \(e\) и массу электрона  \(m\) .

Напряжённость электрического поля в конденсаторе: \(E=\frac{U}{H}\).

Сила, действующая на электрон: \(F=eE=\frac{qU}{H}\).

Ускорение электрона: \(a=\frac{F}{m}=\frac{qU}{mL}\),

Время пролёта электроном конденсатора: \(t=\frac{L}{v}\).

Вертикальное смещение электрона: \(s= \frac{at^2}{2}=\frac{qUL}{2mv^2}\).

Это смешение должно быть больше половины расстояния между пластинами: \(s>\frac{H}{2}\).

Отсюда \(U>\frac{Hmv^2}{qL}\)… Всё, это ответ. Подставляйте числа.

Anderis
#36927 2020-03-18 09:06 GMT
#36925 zam :

Вертикальное смещение электрона: \(s= \frac{at^2}{2}=\frac{qUL}{2mv^2}\).

Это смешение должно быть больше половины расстояния между пластинами: \(s>\frac{H}{2}\).

Отсюда \(U>\frac{Hmv^2}{qL}\)… Всё, это ответ. Подставляйте числа.

Иллюстрация к задаче

 

Если смешение больше половины расстояния между пластинами: \(s>\frac{H}{2}\). то электроны вылетят за пластину. 

чтобы электроны не вылетали из него, а остались внутри(???) нужно их затормозить и остановить или условие неверное.

«Целкни кобылу в нос — она взмахнет хвостом.»

«Зри в корень»  К.Прутков С 

Я умею читать мысли других, но только тогда, когда они у них есть