Курс общей физики. Электричество и магнетизм. Часть 3. Либерман З.А - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

8
В
м
м
м
Ф
Кл
U
4
2
12
7
104,3
2,0
1
105
1
1085,824
105
⋅≈
−
⋅
⋅⋅⋅
⋅
=
−
−
−
π
А = 0,3 ·10
-7
Кл ·3,4. 10
4
В = 0,001 Дж.
Ответ: А = 0,001 Дж.
Задача 4. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор
параллельно его пластинам со скоростью V
0
=10
7
м/с.
Напряженность поля в конденсаторе Е =100 В /см, длина
конденсатора
l
=5 см . Найти модуль и направление скорости
электрона в момент вылета его из конденсатора. На сколько
отклонится электрон от первоначального направления?
Решение:
Совместим начало координат с точкой , где находится электрон в
момент влета его в конденсатор, ось ОХ направим горизонтально, ОУ —
вертикально вниз. В этой системе координат движение электрона можно
представить, как результат сложения двух прямолинейных движений:
равномерного движения со скоростью V
х
= V
0
в горизонтальном направлении
и равноускоренного движения с некоторым ускорением а вдоль оси ОУ.
Наличие ускорения вдоль
оси ОУ объясняется тем, что
на электрон в этом
направлении действует
электростатическая сила F=
е
.
Е , где е - заряд
электрона. (Силой тяжести ,
действующей на электрон ,
пренебрегаем по сравнению
с силой F.)
Сила F направлена противоположно направлению напряженности , т.к. заряд
электрона отрицательный .
+ + + +
+ + + + + +
Х
У
0
V
0
V
x
=
V
0
V
y
V
h
                                              8


                          5 ⋅ 10 −7 Кл            1     1 
                U=                                 −2
                                                       −      ≈ 3,4 ⋅ 10 В
                                                                         4
                                           Ф
                     4π ⋅ 2 ⋅ 8,85 ⋅ 10 −12  5 ⋅ 10 м 0,2 м 
                                           м
                          А = 0,3 ·10 -7 К л ·3,4. 104 В = 0,001 Д ж .
                                                                     О тв ет: А = 0,001 Д ж .


    За да ч а   4. Э лектрон в летает в плоски й гори з онтальный конденсатор
                 параллельно его пласти нам со скоростью              V0=10 7 м/с.
                 Н апряж енность поля в конденсаторе Е =100 В /см, дли на
                 конденсатора l =5 см. Н ай ти модуль и направ лени е скорости
                 электрона в момент в ылета его и з конденсатора. Н а сколько
                 отклони тся электрон отперв онач ального направ лени я?
                                       Реш ени е:
             Сов мести мнач ало коорди натсточ кой , гденаходи тся электрон в
    моментв лета его в конденсатор, осьО Х направ и мгори з онтально, О У —
    в ерти кально в ни з . В этой си стемекоорди натдв и ж ени еэлектрона мож но
    представ и ть, как рез ультатслож ени я дв ух прямоли ней ных дв и ж ени й :
    рав номерного дв и ж ени я со скоростью Vх = V0 в гори з онтальномнаправ лени и
    и рав ноускоренного дв и ж ени я снекоторымускорени ема в дольоси О У .
                                                           Н али ч и е ускорени я в доль
        – – – – – – – – – – –                              оси О У объ ясняется тем, ч то
                                                           на       электрон      в    этом
                                                           направ лени и          дей ств ует
0       V0                                        Х
                                                           электростати ч еская си ла F=
                                         h
                                             Vx= V0        е. Е ,        где     е - з аряд
                                                           электрона. (Си лой тяж ести ,
                                                  V
        + + + + + + + + + +V                               дей ств ую щей      на электрон,
                            y
    У                                                      пренебрегаем по срав нени ю
                                                           сси лой F.)
    Си ла F направ лена проти в ополож но направ лени ю напряж енности , т.к. з аряд
    электрона отри цательный .

Страницы