Физика → Чертов, Воробьев → Примеры решения задач →
Электростатика → §15 Потенциал. Энергия системы электрических зарядов. Работа по перемещению заряда в поле → Пример №8

Условие задачи:

Электрон без начальной скорости прошел разность потенциалов U0=10 кВ и влетел в пространство между пластинами плоского конденсатора, заряженного до разности потенциалов U1=100 В, по линии АВ, параллельной пластинам (рис. 15.4). Расстояние d между пластинами равно 2 см. Длина l1 пластин конденсатора в направлении полета электрона равна 20 см. Определить расстояние BC на экране Р, отстоящем от конденсатора на l2=1 м.

<< §15 пример 7 || §16 пример 1 >>

Решение задачи:

Движение электрона внутри конденсатора складывается из двух движений: 1) по инерции вдоль линии АВ с постоянной скоростью v0, приобретенной под действием разности потенциалов U0, которую электрон прошел до конденсатора; 2) равномерно ускоренного движения в вертикальном направлении к положительно заряженной пластине под действием постоянной силы поля конденсатора. По выходе из конденсатора электрон будет двигаться равномерно со скоростью v, которую он имел в точке М в момент вылета из конденсатора.

Из рис. 15.4 видно, что искомое расстояние |BC|=h1+h2, где h1 — расстояние, на которое сместится электрон в вертикальном направлении во время движения в конденсаторе; h2 — расстояние между точкой D на экране, в которую электрон попал бы, двигаясь по выходе из конденсатора по направлению начальной скорости v0, и точкой С, в которую электрон попадет в действительности.

Выразим отдельно h1 и h2.

Пользуясь формулой длины пути равномерно ускоренного движения, найдем

Электростатика - решение задач по физике