Пример готовой контрольной работы по предмету: Физика
Содержание
9.61. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 4 см. Электрон начинает двигаться от отрицательной пластины в тот момент, когда от положительной пластины начинает двигаться протон. На каком расстоянии l от положительной пластины встретятся электрон и протон?
Выдержка из текста
9.61. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 4 см. Электрон начинает двигаться от отрицательной пластины в тот момент, когда от положительной пластины начинает двигаться протон. На каком расстоянии l от положительной пластины встретятся электрон и протон?
Решение:
В поле плоского конденсатора на протон и электрон действуют кулоновские силы F1 = e*E и F2 = -e*E (силой тяжести ввиду ее малости можно пренебречь).
Здесь e элементарный заряд.
Отсюда следует, что F1 = — F2 или F1 = F2.
В результате действия постоянной силы протон и электрон получают ускорения а 1 и а 2.
По второму закону Ньютона F1 = m 1*1 ; F1 = m 2*a 2 .
Поскольку F1 = F2 , то mр*а 1 = mе*a 2.
Если протон и электрон встретились через время t на расстоянии l от положительной пластины, то
а 1 = 2*l/t 2 и а 2 = 2*(d l) t 2.
Тогда
mр*2*l/t 2 = mе*2*(d l)/t 2 или mр*l = mе*(d l).
Откуда l = mе*d/( mе + mр) =
2. мкм.
Ответ: l =
2. мкм.
Список использованной литературы
9.61. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 4 см. Электрон начинает двигаться от отрицательной пластины в тот момент, когда от положительной пластины начинает двигаться протон. На каком расстоянии l от положительной пластины встретятся электрон и протон?
9.62. Расстояние между пластинами плоского конденсатора d = 1 см. От одной из пластин одновременно начинают двигаться протон и α-частица. Какое расстояние l пройдет α-частица за то время, в течение которого протон пройдет весь путь от одной пластины до другой?
9.63. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобретает скорость v = 106 м/с. Расстояние между пластинами d = 5,3 мм. Найти разность потенциалов U между пластинами, напряженность Е электрического поля внутри конденсатора и поверхностную плотность заряда σ на пластинах.
9.64. Электрическое поле образовано двумя параллельными пластинами, находящимися на расстоянии d = 2 см друг от друга. К пластинам приложена разность потенциалов U =120 В. Какую скорость v получит электрон под действием поля, пройдя по линии напряженности расстояние ∆r = 3 мм?
9.65. Электрон в однородном электрическом поле получает ускорение а = 1012 м/с2. Найти напряженность E электрического поля, скорость v, которую получит электрон за время t =1 мкс своего движения, работу А сил электрического поля за это время и разность потенциалов U, пройденную при этом электроном. Начальная скорость электрона v 0 = 0.
9.66. Электрон летит от одной пластины плоского конденсатора до другой. Разность потенциалов между пластинами U = 3 кВ; расстояние между пластинами d = 5 мм. Найти силу F, действующую на электрон, ускорение а электрона, скорость v, с которой электрон приходит ко второй пластине, и поверхностную плотность заряда σ на пластинах.
9.67. Электрон с некоторой начальной скоростью v 0 влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Разность потенциалов между пластинами конденсатора U = 300 В; расстояние между пластинами d = 2 см; длина конденсатора l = 10 см. Какова должна быть предельная начальная скорость v 0 электрона, чтобы электрон не вылетел из конденсатора? Решить эту же задачу для α-частицы.
9.68. Электрон с некоторой скоростью влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно пластинам на равном расстоянии от них. Напряженность поля в конденсаторе E = 100 В/м; расстояние между пластинами d = 4 см. Через какое время t после того, как электрон влетел в конденсатор, он попадет на одну из пластин? На каком, расстоянии s от начала конденсатора электрон попадет на пластину, если он ускорен разностью потенциалов U = 60 В?
9.69. Электрон влетает в плоский горизонтально расположенный конденсатор параллельно пластинам со скоростью v 0 = 9*106 м/с. Разность потенциалов между пластинами U = 100 В; расстояние между, пластинами d = l см. Найти полное а, нормальное аn и тангенциальное аτ ускорения электрона через время t =
1. нс после начала его движения в конденсаторе.
9.70. Протон и α-частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклонения α-частицы?
