Узкий пучок электронов влетает со скоростью 24 Мм/с в пространство между двумя параллельными пластинами и создаёт светящееся пятно на флуоресцентном экране, удалённом от края пластин на расстояние l = 20 см. Когда на пластины подали некоторое напряжение, светящееся пятно сместилось на расстояние s = 18 мм. Расстояние между пластинами d = 40 мм, длина пластин b = 8 см. Какое напряжение было подано на пластины? Заряд электрона -1,6×10-19 Кл, масса электрона 9,1×10-31 кг. Ответ дать в системе СИ, округлив до целых.
Answers & Comments
Verified answer
Ответ:
147 В
Объяснение:
Светящееся пятно смещается за счет действия на электроны кулоновской силы со стороны поля, созданного в пространстве между пластинами. Ее величину не сложно определить
Далее рассматриваем движение электрона как суперпозицию двух независимых движений - равномерного вдоль оси Х и равноускоренного вдоль оси Y (силой тяжести, действующей на электрон пренебрегаем, так как она на много порядков меньше кулоновской). Ускорение, сообщаемое электрону кулоновской силой
Время пролета электроном пластин
Тогда , скорость которую успевает приобрести электрон при вылете из области действия поля
Тангенс угла отклонения луча от первоначального направления легко рассчитать из треугольника скоростей
Тангенс этого же угла можно выразить через расстояние до экрана и смещение пятна
Приравнивая правые части выражений, получаем
Откуда
В.