Задание
31.
Частица,
имеющая заряд 
Кл
и массу 
кг,
влетает в электрическое поле конденсатора параллельно его пластинам в точке,
находящейся посередине между пластинами (см. рисунок). Минимальная скорость, с
которой частица должна влететь в конденсатор, чтобы затем вылететь из него, v = 5 м/с. Длина пластин
конденсатора l = 5 см;
расстояние между пластинами d = 1 см.
Определите напряжённость электрического поля внутри конденсатора. Поле внутри
конденсатора считать однородным, силой тяжести и размерами частицы пренебречь.
Считать, что конденсатор находится в вакууме.
Решение.
1. На заряженную частицу в однородном поле конденсатора действует сила F = qE, пропорциональная напряжённости поля и заряду частицы q.
2. В инерциальной системе отсчёта Оху, связанной с Землёй, ось которой Ох направлена по начальной скорости частицы (см. рисунок), под действием поля частица приобретает постоянное ускорение, определяемое вторым законом Ньютона: ma = F = qE.
Отсюда:
ускорение частицы вдоль оси Оу 
получается постоянным, а движение —
равноускоренным.
3.
Закон движения частицы в поле конденсатора: 
. При минимальной скорости траектория
проходит через точку В с координатами 
, удовлетворяющими уравнениям 
. В итоге получаем:
,
откуда
Ответ: 200.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: