Какое напряжение было применено к пластинам, если узкий пучок электронов, двигаясь со скоростью 24 Мм/с, создал
Какое напряжение было применено к пластинам, если узкий пучок электронов, двигаясь со скоростью 24 Мм/с, создал светящееся пятно на флуоресцентном экране, удаленном на расстояние l = 20 см от края пластин? При подаче напряжения на пластины, светящееся пятно было смещено на расстояние s = 18 мм. Расстояние между пластинами составляет d = 40 мм, а длина пластин b = 8 см. Заряд электрона равен -1,6×10-19 Кл, а его масса равна 9,1×10-31 кг. Ответ необходимо предоставить в системе СИ, округлив до целых чисел.
Амелия 6
Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой для нахождения напряженности электрического поля между пластинами, а также формулой для нахождения ускорения электрона в электрическом поле. Давайте посмотрим на пошаговое решение задачи.Шаг 1: Найдем ускорение электрона.
Ускорение электрона можно найти, используя формулу для ускорения:
\[a = \frac {V}{t}\]
Где \(V\) - скорость электрона, \(t\) - время движения электрона между пластинами.
Для нахождения времени движения электрона, можно воспользоваться формулой для расстояния:
\[s = V \times t\]
Тогда:
\[t = \frac {s}{V}\]
Теперь мы можем выразить ускорение:
\[a = \frac {V}{t} = \frac {V}{\frac {s}{V}} = \frac {V^2}{s}\]
Шаг 2: Найдем напряжение между пластинами.
Напряжение между пластинами связано с ускорением электрона следующим образом:
\[U = a \times d\]
Где \(d\) - расстояние между пластинами.
Теперь мы можем подставить выражение для ускорения и значение расстояния между пластинами:
\[U = \frac {V^2}{s} \times d\]
Шаг 3: Подставим известные значения и рассчитаем напряжение.
В данной задаче, у нас есть следующие значения:
Скорость электрона \(V\) = 24 Мм/с = 24 * \(10^6\) м/с
Расстояние \(s\) = 18 мм = 18 * \(10^{-3}\) м
Расстояние между пластинами \(d\) = 40 мм = 40 * \(10^{-3}\) м
Подставим значения в формулу:
\[U = \frac {(24 * 10^6)^2}{18 * 10^{-3}} \times 40 * 10^{-3}\]
Расчеты:
\[U = \frac { 576 * 10^{12}}{18 * 10^{-3}} \times 40 * 10^{-3}\]
Упростим выражение:
\[U = \frac {576 \times 40}{18} \times 10^{12-3-3}\]
\[U = 1280 \times 10^{6}\]
\[U = 1.28 \times 10^{9} \ \text{В}\]
После округления до целого числа, получаем ответ:
\[U = 1 \ \text{ГВ}\]
Таким образом, напряжение между пластинами составляет 1 ГВ.