Здравствуйте! В этой статье я расскажу о времени, которое потребуется электрону для вылета из плоского конденсатора. Для начала, давайте разберемся с данными, которые у нас есть.У нас есть плоский конденсатор, состоящий из двух пластин, между которыми создано напряжение; Расстояние между пластинами равно 4 мм٫ а длина пластин составляет 6 см. Скорость٫ с которой электрон влетает в пространство между пластинами٫ равна 4 * 10^7 м/с.Нам нужно определить время٫ за которое электрон вылетит из конденсатора. Для этого нам понадобится знать поле между пластинами конденсатора.
Поле между пластинами конденсатора можно вычислить, используя формулу⁚ E U / d, где E ― напряженность электрического поля, U ー напряжение между пластинами, d ー расстояние между пластинами. Подставив наши значения, получаем⁚ E 10 / 0.004 2500 В/м.Теперь, зная поле между пластинами, мы можем вычислить ускорение электрона. Ускорение электрона равно отношению напряженности поля к массе электрона⁚ a e*E / m, где e ― заряд электрона, E ― напряженность электрического поля, m ー масса электрона. Значение заряда электрона e 1.6 * 10^(-19) Кл, а его масса m 9.1 * 10^(-31) кг. Подставив все значения в формулу, получим⁚ a (1.6 * 10^(-19) * 2500) / (9.1 * 10^(-31)) 4.4 * 10^11 м/с^2.Теперь, когда у нас есть ускорение электрона, мы можем вычислить время, за которое электрон достигнет края пластины. Для этого воспользуемся физической формулой⁚ s (1/2) * a * t^2, где s ― расстояние, которое электрон пройдет под воздействием ускорения, t ー время, за которое электрон пройдет расстояние s. Зная, что расстояние между пластинами равно d 4 мм, мы можем записать⁚ d/2 (1/2) * a * t^2. Располагая этим уравнением, мы можем найти t.
Выразив t, получаем⁚ t sqrt(2 * (d/2) / a). Подставив наши значения⁚ t sqrt(2 * 0.002 / (4.4 * 10^11)) sqrt(4 * 10^(-4) / (4.4 * 10^11)) sqrt(10^(-15)), что примерно равно 3.16 * 10^(-8) секунд.
Таким образом, время, которое потребуется электрону для вылета из конденсатора, составляет около 3.16 * 10^(-8) секунды.
[Вопрос решен] Электрон влетает в пространство между пластинами плоского...
Электрон влетает в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью 4*10^7 (на рисунке показан вид сверху) на расстоянии d/2 от пластин. Расстояние между пластинами d = 4 мм длина пластин L = 6 см напряжение между ними 10 В. Определите время, которое потребуется электрону для того, чтобы вылететь из конденсатора. Влиянием силы тяжести пренебречь.
(1) Смотреть решение