Плоский конденсатор, емкость которого c, находится в вакууме. площадь пластины s, а напряженность внутри конденсатора e. определить скорость, которую приобретает электрон, пройдя в конденсаторе от одной пластины к другой. начальная скорость электрона равна нулю. силу тяжести не учитывать.
Сначала найдем разность потенциалов (напряжение) между пластинами конденсатора.
Напряженность внутри конденсатора e равна напряжению U, поделенному на расстояние d между пластинами:
e = U / d
Учитывая, что разность потенциалов (напряжение) U связана с зарядом Q и емкостью c конденсатора следующим образом:
U = Q / c
Можно записать:
e = (Q / c) / d
Учитывая, что сила на электрон в электрическом поле равна F = e * |q|, где |q| - модуль заряда электрона, а масса электрона равна m, для нахождения скорости v, которую приобретает электрон, воспользуемся вторым законом Ньютона для электрона:
F = m * a = |q| * e
где a - ускорение, которое приобретает электрон. Отсюда:
m * a = |q| * e
a = (|q| * e) / m
Теперь, учитывая, что ускорение равно изменению скорости (v) за единицу времени (t) (a = Δv / Δt), можем записать:
Δv / Δt = (|q| * e) / m
Перепишем это выражение в виде:
Δv = (|q| * e * Δt) / m
Мы знаем, что начальная скорость электрона равна нулю, поэтому можно записать:
v = Δv
Теперь, чтобы найти скорость электрона, нужно знать значение разности потенциалов U и расстояние d между пластинами конденсатора, а также знать заряд электрона |q|, массу электрона m и время Δt.
После расчетов по найденным формулам и подстановки известных значений, можно получить конечный ответ в метрах в секунду или в других удобных единицах измерения скорости.
Обязательно проверьте единицы измерения и убедитесь, что они согласованы во всех величинах, использованных в формулах. Если они не совпадают, выполните конверсию единиц в их согласующиеся значения.