Движение иона в конденсаторе
На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц с целью последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиуса $R \approx 50\ \text{см}$. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и. ч.) влетают, как показано на рисунке, ионы с зарядом $e$. Напряжённость электрического поля в конденсаторе по модулю равна $50\ \text{кВ/м}$. При каком значении кинетической энергии ионы пролетят сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряжённость электрического поля в конденсаторе всюду одинакова по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц с целью последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиуса R ≈ 50 см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и. ч.) влетают, как показано на рисунке, ионы с зарядом е. Напряжённость электрического поля в конденсаторе по модулю равна 50 кВ/м. При каком значении кинетической энергии ионы пролетят сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряжённость электрического поля в конденсаторе всюду одинакова по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь. | ||
| |
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
Какая сила действует на ион внутри конденсатора и какую роль она играет при движении по дуге?
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Электрическая сила является центростремительной: $eE = \dfrac{mv^2}{R}$. Кинетическая энергия равна $E_k = \dfrac{mv^2}{2}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Исключите скорость: $E_k = \dfrac{eER}{2}$. При $E = 5{,}0 \cdot 10^4\ \text{В/м}$ и $R = 0{,}50\ \text{м}$ получите $E_k = 1{,}25 \cdot 10^4\ \text{эВ} = 2{,}0 \cdot 10^{-15}\ \text{Дж}$.