Здравствуйте, vladislav.makeev88!
Предлагаю Вам следующее решение задачи.
Дано:
эВ
(Дж) -- энергия электрона, который влетает в электрическое поле конденсатора напряжённостью
В/м перпендикулярно линиям напряжённости на равных расстояниях от пластин;
см
м -- длина пластин конденсатора;
см
м -- расстояние между пластинами;
Кл -- заряд электрона;
кг -- масса электрона.
Определить:
-- величину смещения электрона (перпендикулярно первоначальному направлению его движения, если электрон вылетит из конденсатора) или величину пути вдоль первоначального направления его движения (если электрон не вылетит из конденсатора);
-- скорость электрона при вылете из конденсатора (если таковой состоится) или скорость в момент удара о пластину конденсатора (если электрон не вылетит из конденсатора);
-- время, через которое электрон ударится о пластину (если он не выйдет из конденсатора).
Решение
Определим сначала, какой начальной скоростью
должен обладать электрон, чтобы не вылететь из конденсатора. Будем считать, что на электрон не действуют силы гравитации или действием этих сил можно пренебречь. Тогда на электрон будет действовать постоянная сила
которая сообщит электрону ускорение
Пролетая вдоль пластин конденсатора за время
электрон отклонится к положительно заряженной пластине на величину
Чтобы электрон не вылетел из конденсатора, должно выполняться условие
Отсюда получим
(м/с).
При этом кинетическая энергия электрона составляет не более
Дж, что имеет место в рассматриваемом случае
Значит, электрон не вылетит из конденсатора. Его начальная скорость составляет
(м/с).
Определим время
через которое электрон ударится о пластину конденсатора, из условия
(с).
За время
электрон переместится вдоль первоначального направления движения на величину
(м) (вдоль этого направления электрон движется с постоянной скоростью). За это же время электрон приобретёт компоненту скорости, направленную перпендикулярно к первоначальному направлению движения, равную
(м/с), в результате чего электрон в момент удара о пластину конденсатора приобретёт скорость
(м/с).
Ответ:
с -- время, через которое электрон ударится о пластину;
м -- величина пути электрона вдоль первоначального направления его движения;
м/с -- скорость электрона в момент удара о пластину конденсатора.
Примитивный рисунок к решению задачи находится в прикреплённом файле. Проверка предложенного решения за Вами!
Об авторе:
Facta loquuntur.