Здравствуйте, Генадий!
Дано:
Масса электрона m
e = 9,109[$183$]10
-31 кг
Заряд q = e = -1,602[$183$]10
-19 Кл
Ускоряющая разность потенциалов [$966$] = 500 В
напряжение на конденсаторе U = 100 В
Расстояние между пластинами d = 1 см = 0,01 м
время t = 1 нс = 10
-9 с
Сначала найдём исходную скорость электрона (поскольку электрическое поле конденсатора направлено перпендикулярно пластинам, параллельная пластинам составляющая скорости останется неизменной):
v
0=v
x=[$8730$](2E/m)=[$8730$](2[$183$][$966$][$183$]|e|/m
e)=[$8730$](2[$183$]500
В[$183$]1,602[$183$]10
-19Кл/9,109[$183$]10
-31кг)=1,058[$183$]10
7 м/с
При такой скорости релятивистские эффекты проявляются лишь в пятой значимой цифре и ими можно пренебречь.
Теперь найдём ускорение электрона в поле конденсатора:
Напряжённость E=U/d=100
В/0,01
м=1[$183$]10
4 В/м
Полное ускорение электрона (направлено к положительной пластине)
a=|e|[$183$]E/m
e=1,602[$183$]10
-19Кл[$183$]1[$183$]10
4В/м/9,109[$183$]10
-31кг=1,759[$183$]10
15 м/с
2Далее найдём перпендикулярную пластинам составляющую скорости
v
y=a[$183$]t=1,759[$183$]10
15м/с[sup]2[/sup][$183$]10
-9c=1,759[$183$]10
6 м/с
Также имеет смысл проверить пройденное в этом направлении расстояние at
2/2 = 0,00088 м = 0,088 см, то есть электрон, влетевший посередине между пластинами или вблизи отрицательной пластины, в рассматриваемый момент времени не достигнет ещё положительной пластины конденсатора.
Полная скорость электрона v=[$8730$](v
x2+v
y2)=1,073[$183$]10
7 м/с
Тангенциальное ускорение a
t=a[$183$]v
y/v=2,883[$183$]10
14 м/с
2Нормальное ускорение a
n=a[$183$]v
x/v=1,735[$183$]10
15 м/с
2