Пучок электронов направлен параллельно пластинам плоского конденсатора длинной l=5 см с расстоянием между пластинами d=3cm. с какой скоростью влетели электроныв конденсатор, если известно , что они отклонились за время полета в конденсаторе на х=3мм? разность потенциалов между пластинами U=700 В. определить кинетическую энергию электронов.
Для решения данной задачи можно воспользоваться уравнением движения электронов в электрическом поле:
qE = m * a
где q - заряд электрона, E - напряженность поля в конденсаторе, m - масса электрона, a - ускорение электрона.
Также известно, что ускорение электрона равно ускорению равно ускорению свободного падения:
a = g = 9.8 м/с²
Напряженность электрического поля можно найти по формуле:
E = U/d
E = 700 В / 0.03 м = 23333.33 В/м
Зная ускорение и напряженность электрического поля, можем найти скорость электрона при влете в конденсатор:
qE = m * a
qE = m * v² / l
v = sqrt(qE l / m) = sqrt(1.6 10^-19 Кл 23333.33 В/м 0.05 м / 9.1 10^-31 кг) = 1.8 10^7 м/с
Таким образом, скорость электронов при влете в конденсатор составляет 1.8 * 10^7 м/с.
Кинетическая энергия электронов может быть найдена по формуле:
K = 1/2 m v² = 1/2 9.1 10^-31 кг (1.8 10^7 м/с)² = 1,3 * 10^-16 Дж
Кинетическая энергия электронов составляет 1,3 * 10^-16 Дж.