- •Предисловие
- •1. Электростатическое поле в вакууме
- •1.1. Электрический заряд. Закон Кулона
- •1.2. Напряженность электрического поля
- •1.3. Силовые линии электрического поля
- •1.4. Работа электрических сил при перемещении заряда в поле
- •1.5. Потенциал электрического поля
- •1.6. Связь между напряженностью и потенциалом электростатического поля
- •1.7. Теорема Остроградского - Гаусса
- •2. Электростатическое поле в веществе
- •2.1. Проводники в электростатическом поле
- •2.2. Диэлектрики в электростатическом поле
- •2.3. Электроемкость проводников
- •2.4. Энергия электростатического поля
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание №2
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •3.2. Потенциал поля макроскопических заряженных тел задание №3
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание №4
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •3.3. Энергия электрического поля задание № 5
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание № 6
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание № 7
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Задание № 8
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •Решение:
- •Задание № 11
- •Данные для разных вариантов:
- •Решение:
- •4. Тестовые задания для текущего контроля
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Решение:
Д вижение электрона вдоль оси X равномерное, vx = const, определяется ускоряющим напряжением U0:
В
Рис. 25
Движение вдоль оси Y между пластинами конденсатора – равноускоренное:
Проекция перемещения электрона на ось:
При подстановке расчетных формул величин, получим формулу для расчета наименьшей разности потенциалов:
.
Напряженность электрического поля определяется по формуле: .
Задание № 11
Электрон влетел в плоский конденсатор со скоростью v0 , направленной параллельно пластинам. В момент вылета из конденсатора направление скорости электрона составила угол α с первоначальным направлением скорости. Определите напряженность и разность потенциалов между пластинами, если длина пластин l и расстояние между ними d.
Данные для разных вариантов:
Вар. |
v0, 107 м/с |
α |
l, см |
d, см |
1 |
1 |
35 |
10 |
2 |
2 |
1 |
35 |
5 |
1 |
3 |
2 |
35 |
20 |
2 |
4 |
0,5 |
45 |
20 |
2 |
5 |
2 |
35 |
4 |
0,8 |
6 |
1 |
45 |
20 |
4 |
7 |
1 |
45 |
20 |
2 |
8 |
2 |
45 |
30 |
2 |
9 |
0,5 |
45 |
30 |
4 |
10 |
2 |
35 |
10 |
2 |
11 |
2 |
35 |
40 |
2 |
12 |
1 |
35 |
5 |
1 |
13 |
2 |
45 |
20 |
4 |
14 |
1 |
45 |
30 |
4 |
15 |
0,5 |
45 |
30 |
2 |
16 |
0,5 |
45 |
10 |
2 |
17 |
1 |
35 |
4 |
0,8 |
18 |
2 |
35 |
10 |
4 |
19 |
2 |
45 |
10 |
2 |
20 |
1 |
45 |
10 |
2 |
21 |
2 |
35 |
5 |
1 |
22 |
0,5 |
45 |
20 |
4 |
23 |
1 |
35 |
20 |
4 |
24 |
1 |
45 |
30 |
2 |
Решение:
Рис. 26
Во время движения в конденсаторе, напряженность поля в котором , на электрон действует электрическая сила вдоль оси Y. Ускорение электрона направлено вдоль оси Y и равно ay = eE/m. Движение электрона в конденсаторе равноускоренное, траектория – параболическая. Проекция полной скорости на ось X остается неизменной и равной начальному значению скорости:
vx = v0 = const.
Проекция скорости на ось Y зависит от времени по закону
Зная значения проекций скорости в момент вылета, можем записать для угла отклонения
,
Откуда находим напряженность поля Е и затем напряжение между пластинами:
Приращение скорости за время полета