Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 116 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

115
2
2
0
4
ш
K
q
F
r

, (5)
где q
ш
= q
0
/2 (шарики одинаковые и заряд q
0
разделился между ними поровну);
r = 2 l·sin α; ε = 1 (электрическое взаимодействие происходит в вакууме).
Используя (4) и (5), получим окончательное выражение для массы
шариков:
2
0
22
0
4 4 4 sin
q
m
l l tg g
. (6)
Подставляя исходные данные, рассчитаем величину массы:
m = 1,6∙10
-2
кг.
Задача 6.2. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины
до другой, приобретает скорость 10
8
см/с. Расстояние между
пластинами 5,3 мм.
Найти: 1) разность потенциалов между пластинами;
2) напряженность электрического поля внутри конденсатора;
3) поверхностную плотность заряда на пластинах.
Анализ и решение
Электрон движется в поле плоского конденсатора перпендикулярно его
пластинам (рис. 6.12) под действием электрической силы
F eE
(e – заряд
электрона;
E
– вектор напряженности поля), которая производит над ним
работу.
Наличие силы тяжести электрона
mg
,
направленной вертикально вниз, не учитываем, так
как при малом расстоянии между пластинами
плоского конденсатора d ее влиянием
(приводящим к искривлению прямолинейной
траектории движения e) можно пренебречь.
Электрон, пролетая между пластинами
конденсатора, проходит разность потенциалов U и
приобретает кинетическую энергию
2
/2mυ eU
,
откуда:
2
2
mυ
U
e
. (1)
Напряженность электрического поля в конденсаторе:
. (2)
Поверхностную плоскость заряда на пластинах конденсатора вычислим,
воспользовавшись соотношением (6.5):
E
E
E
E
d
+
-
F
e
Рис. 6.12 
                                           qш2
                                 FK                  ,             (5)
                                        4 0 r 2

где qш = q0/2 (шарики одинаковые и заряд q0 разделился между ними поровну);
r = 2 l·sin α; ε = 1 (электрическое взаимодействие происходит в вакууме).
     Используя (4) и (5), получим окончательное выражение для массы
шариков:
                                            q02
                        m                                    .     (6)
                           4  4 l0  4l 2 sin 2   tg  g
    Подставляя исходные данные, рассчитаем величину массы:
                                    m = 1,6∙10-2 кг.

Задача 6.2. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины
          до другой, приобретает скорость 108 см/с. Расстояние между
          пластинами 5,3 мм.
          Найти: 1) разность потенциалов между пластинами;
                2) напряженность электрического поля внутри конденсатора;
                3) поверхностную плотность заряда на пластинах.
                              Анализ и решение
    Электрон движется в поле плоского конденсатора перпендикулярно его
пластинам (рис. 6.12) под действием электрической силы F   eE (e – заряд
электрона; E – вектор напряженности поля), которая производит над ним
работу.
  -                             Наличие силы тяжести электрона mg ,
    E                   +
                           направленной вертикально вниз, не учитываем, так
                           как при малом расстоянии между пластинами
                           плоского     конденсатора    d    ее   влиянием
    E
                           (приводящим к искривлению прямолинейной
                          траектории движения e) можно пренебречь.
    E       e                   Электрон, пролетая между пластинами
                 F
                           конденсатора, проходит разность потенциалов U и
                           приобретает кинетическую энергию mυ 2 / 2  eU ,
    E                      откуда:
                                                          mυ2
            d                                    U           .     (1)
                                                          2e
                            Напряженность электрического поля в конденсаторе:
       Рис. 6.12                                      U m 2
                                                 E         .     (2)
                                                      d 2ed
    Поверхностную плоскость заряда на пластинах конденсатора вычислим,
воспользовавшись соотношением (6.5):
                                                                         115

Страницы