Кто-нибудь! Пожалуйста! Я уже замучался с ней. 100 баллов В откачанной трубке движется...

Question

59 просмотров

Кто-нибудь! Пожалуйста! Я уже замучался с ней. 100 баллов

В откачанной трубке движется пучок электронов, вылетевших из электронной пушки, напряжение которой между катодом и анодом равно 800 В. Непосредственно перед светящимся экраном, на который попадают электроны, расположен плоский конденсатор, вдоль оси которого, посредине между пластинами, пролетают электроны. Длина пластин конденсатора равна 8 см, расстояние между пластинами равно 2 см, напряжение на пластинах равно 50 В. Насколько сместится след электронов на экране и в какую сторону? Если в трубке присутствуют ионы водорода (молекулярного), однократно заряженные, как положительные, так и отрицательные, то как они будут вести себя в этих условиях? Насколько и в какую сторону сместятся их следы на экране? Задачу решите скачала в общем виде.

Физика rseoumat_zn (113 баллов) 02 Апр, 18 | 59 просмотров

Дано ответов: 2

Правильный ответ

Напишу в общем виде.
Когда электрон пролетает через конденсатор, он будет смещаться. Направление смещения зависит от расположения пластин (вертикальные они или горизонтальные) и от заряда пластин (имею ввиду от знака заряда). В данной задаче это не важно. Смещение находим по следующей формуле: $s=at^2/2$ , (1)
где $s$ - смещение электрона, $a$ - ускорение, с которым он смещается, $t$ - время, что на него действует ускорение (то есть время, что он находится между пластинами конденсатора.
Далее пользуемся рядом формул, чтобы убрать неизвестные переменные:
$a=F/m$ , (2)
где $F$ - сила, с которой действует электрическое поле конденсатора на электрон, $m$ - масса электрона.
$F=qE$ , (3)
где $q$ - заряд электрона, $E$ - напряженность электрического поля конденсатора.
$E=U_0/d$ , (4)
где $U_0$ - напряжение на пластинах конденсатора, $d$ - расстояние между пластинами.
$v=L/t$ , (5)
где $v$ - скорость, с которой электрон вылетел из пушки, $L$ - длина пластин конденсатора.
$mv^2/2=qU$ , (6)
где $U$ - напряжение между анодом и катодом электронной пушки.
Из (6) и (5) выражаем $t$ . Из (2), (3) и (4) выражаем $a$ . Подставляем их в (1) и после преобразований получаем ответ в общем виде: $s=L^2U_0/4dU=8^2*50/(4*2*800)=0,5$ см.
Видно, что от массы отклонение не изменится, а значит ионы водорода отклонятся на ту же величину $s$ . Отрицательный ион отклонится в ту же сторону, что и электрон, а положительный - в противоположную сторону.

Vart4786_zn (538 баллов) 02 Апр, 18

Kylaev58_zn · Answer 1 · 2018-04-02T16:31:26+0000

Когда электрон движется в электрическом поле, он получит скорость mv2/2 =quV = sqrt2qu/m v == sqrt2*800*1,6*10-19/9,11*10-31 = 1,7*107 м/с.Когда электрон влетает в конденсатор, он участвует в двух движениях: вдоль оси ОХ движется равномерно L =vt и вдоль оси ОУ равноускоренно под действием двух сил: силы тяжести, направленной вниз и электрической силы, которая может быть направлена или виз или вверх в зависимости от расположения зарядов на пластинах конденсатора. Так сила тяжести, действующая на электрон очень мала (m = 9,11*10-31 кг), ей можно пренебречь.Найдём время полета электрона внутри конденсатора. L=vt t=L/v t=0,08/1,7*107 =4,7*10-9 с.Движение вдоль оси Оу: ( F=E*q ) (E=U1/d) (F= U1q/d ) ( F= ma) a= U1q/dma = 50*1,6*10-19/0,02*9,11*10-31 = 0,44*1015 м/с2 Путь вдоль оси ОУ: s= Vоt +at2/2 но начальной скорости вдоль оси Оу нет, тогда : s = at2/2 : s = 0,44*1015 *(4,7 10-9)2 /2 =4,9*10-3 м или 4,9 мм. Так как по условию задачи электрон влетает посередине конденсатора. То отклонение от оси будет примерно 5мм. Если движутся разноименно заряженные частицы. То отклонение будет в разные стороны вдоль оси ОУ. Масса ионов водорода больше, чем у элетрона. То и отклонение будет меньше. Формулы теже, только надо взять массу иона водорода.