Движение заряженной частицы
Частица, имеющая заряд $q = 5 \cdot 10^{-9}\ \text{Кл}$, влетает в электрическое поле конденсатора параллельно его пластинам в точке, находящейся посередине между пластинами. Минимальная скорость, с которой частица должна влететь в конденсатор, чтобы затем вылететь из него, равна $v = 250\ \text{м/с}$. Длина пластин конденсатора $l = 5\ \text{см}$, расстояние между пластинами $d = 1\ \text{см}$, напряжённость электрического поля конденсатора $E = 5000\ \text{В/м}$. Чему равна масса частицы? Поле внутри конденсатора считать однородным, силой тяжести пренебречь. Считать, что конденсатор находится в вакууме.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Частица, имеющая заряд Кл, 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, м/с. Длина пластин конденсатора см; расстояние между пластинами см; напряжённость электрического поля конденсатора В/м. Чему равна масса частицы? Поле внутри конденсатора считать однородным, силой тяжести пренебречь. Считать, что конденсатор находится в вакууме. | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Как движется частица вдоль пластин и перпендикулярно им?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Вдоль пластин движение равномерное: $t = \dfrac{l}{v}$. Перпендикулярное ускорение создаётся электрической силой: $a = \dfrac{qE}{m}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
При минимальной скорости частица достигает края пластины ровно в момент вылета: $\dfrac{d}{2} = \dfrac{at^2}{2}$. Поэтому $m = \dfrac{qEl^2}{dv^2}$.