Условие задачи
Заряженная частица, прошедшая из состояния покоя ускоряющую разность потенциалов U, влетает в плоский вакуумный конденсатор, в котором создано однородное электростатическое поле напряженностью E. Вектор скорости частицы перпендикулярен линиям вектора напряженности поля. Длина обкладок конденсатора l, расстояние между обкладками d. После пролета конденсатора частица попадает в однородное магнитное поле с индукцией B, угол между вектором скорости частицы и вектором индукции равен а. Требуется найти:
1) скорость частицы перед влетом в конденсатор;
2) разность потенциалов между обкладками конденсатора;
3) электроемкость конденсатора при условии, что обкладки его - квадратные;
4) смещение частицы от прямолинейной траектории в момент вылета из конденсатора;
5) кинетическую энергию частицы (в Дж и эВ) и её скорость в момент вылета из конденсатора;
6) период обращения частицы при её движении в магнитном поле;
7) радиус и шаг спирали траектории частицы в магнитном поле.
Таблица 5
Ответ
Дано:
U = 200 B
E = 3200
l = 5 см = 0,05 м
d = 5 см = 0,05 м
B = 50 мТл = 0,05 Гл
а = 60о
1. Рассмотрим рисунок. Зададим систему отсчёта. Ось х строим параллельно пластинам конденсатора по направлению начальной скорости частицы перед влётом в конденсатор, ось у перпендикулярно пластинам, вверх. Напряжение между двумя точками электростатич...