Какое значение напряжения было подано на пластины, если узкий пучок электронов со скоростью 24 Мм/с вошел

Суть вопроса: Напряжение между пластинами

Разъяснение:
Для решения этой задачи нам понадобятся следующие физические законы:

1. Закон Кулона: F = q * E, где F - сила, q - заряд, E - электрическое поле.
2. Второй закон Ньютона: F = m * a, где a - ускорение.
3. Формула для ускорения электрона: a = (e * U) / m, где e - заряд электрона, U - напряжение на пластинах, m - масса электрона.

Сначала мы найдем ускорение электрона. По заданию известны скорость электрона (24 Мм/с), расстояние (18 мм) и время (1 с). Путем простого математического расчета получаем ускорение a = (2 * s) / t^2 = (2 * 0,018 м) / (1 с)^2 = 36 м/с^2.

Затем мы можем использовать второй закон Ньютона для вычисления силы, действующей на электрон. F = m * a = (9,1 * 10^(-31) кг) * (36 м/с^2) = 3,28 * 10^(-29) Н.

Поскольку электрическое поле E между пластинами равно разности потенциалов U / d, где d - расстояние между пластинами, мы можем выразить E: E = U / d = U / 0,04 м.

Подставляя значения силы F и E, получаем F = q * E: 3,28 * 10^(-29) Н = -1,6 * 10^(-19) Кл * U / 0,04 м.

Решая это уравнение относительно U, мы получим значение напряжения на пластинах U ≈ -49 €B.

Например:
Узкий пучок электронов со скоростью 24 Мм/с вошел в пространство между параллельными пластинами и вызвал смещение светящегося пятна на флуоресцентном экране на расстояние 18 мм. Расстояние между пластинами составляет 40 мм, длина пластин - 8 см, а удаление флуоресцентного экрана от края пластин составляет 20 см. Значения заряда и массы электрона равны соответственно -1,6×10^(-19) Кл и 9,1×10^(-31) кг. Какое значение напряжения было подано на пластины? Ответ: около -49 €B.

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется ознакомиться с основами электростатики и движения заряженных частиц в электрическом поле. Также полезно изучить формулы и законы, связанные с этой областью физики. Особое внимание следует уделить единицам измерения и их конвертации, чтобы обеспечить правильные результаты в СИ.

Практика:
Если заряды двух пластин удвоились, а расстояние между ними уменьшилось вдвое, как это повлияет на напряжение между пластинами? Покажите решение этой задачи, приведите числовые значения.