Задача 2. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно пластинам со скоростью

Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно пластинам со скоростью . Длина конденсатора l = 1, 0 см, напряженность электрического поля в нем В/м. Найти скорость электрона при вылете из конденсатора и его смещение у.

Условие:

;

l = 1, 0 см = 0, 01 м;

В/м;

Кл;

кг;

—? у —?

Решение. Сила тяжести, действующая на электрон, равна = mg = Н.

Кулоновская сила равна F = еЕ = Н, т.е. кулоновская сила много больше, чем сила тяжести. Поэтому можно считать, что движение электрона происходит только под действием кулоновской силы. Запишем для электрона второй закон Ньютона , где . Направление осей координат показано на рисунке. Движе­ние электрона вдоль оси х — равномерное со скоростью , так как проекция силы на ось х равна нулю, следовательно время, в течении которого электрон пролетает между пластинами конденсатора .Движение электрона вдоль оси у — равноускоренное под действием силы , направленное вдоль этой оси. Ускорение . Начальная скорость и смещение электрона вдоль оси у равны: , . Скорость электрона в момент вылета , направленная по касательной к траектории его движения равна , где , . Окончательно м/с. Угол между вектором скорости и осью х определяется по формуле = 83, 5°.