What is the velocity at which the electron will fly out of the plates and at what height above the lower plate will
What is the velocity at which the electron will fly out of the plates and at what height above the lower plate will the electron be at that moment? The kinetic energy of the electron is W = 10^-16 J. The distance between the plates is d = 0.4 m, the side of the plate is b = 0.5 m. The lower plate is grounded, the upper plate has a charge q = 2 nC. The charge of the electron is e = 1.6*10^-19 C, its mass is m = 9.1*10^-31 kg.
12.12.2023 13:44
Инструкция:
Для решения данной задачи мы будем использовать электростатические и кинематические принципы. Сначала нам нужно найти скорость, с которой электрон вылетит из пластин.
Зная, что кинетическая энергия электрона равна W = 10^-16 дж, мы можем использовать формулу кинетической энергии (W = (1/2)mv^2), чтобы найти скорость (v). Подставив известные значения, мы получим:
10^-16 = (1/2) * (9.1 * 10^-31) * v^2
Решая уравнение относительно v, получим скорость электрона.
После того, как мы найдем скорость, мы можем использовать кинематическую формулу (s = ut + (1/2)at^2), чтобы найти высоту электрона над нижней пластиной в момент вылета. Так как электрон вылетает из пластин, его начальная скорость (u) равна 0, ускорение (a) может быть найдено с использованием закона Кулона (a = qE/m), где q - заряд электрона, а E - индуцированное электрическое поле между пластинами.
Скорость, найденная на первом шаге, является конечной скоростью (v), поэтому мы можем использовать эту скорость и другие известные значения (дистанцию между пластинами, заряд верхней пластины), чтобы найти ускорение (a) и затем высоту (s).
Например:
Теперь мы знаем скорость, с которой электрон вылетит из пластин и в какой высоте он будет находиться над нижней пластиной в момент вылета.
Совет:
Для более легкого понимания этих концепций, рекомендуется просмотреть материалы по электростатике и кинематике. Обратитесь к своему учебнику или обратитесь к учителю, чтобы получить дополнительные разъяснения, если возникнут затруднения.
Задача для проверки:
Напишите формулу для ускорения (a), используя известные значения заряда электрона (e), индуцированного электрического поля (E) и массы электрона (m).