Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Физика 10 класс

Аюр Цыренов Ученик (138), открыт 3 недели назад
Частица, имеющая массу m и заряд q, разгоняется до энергии W и влетает в конденсатор параллельно обкладкам. Заряд на конденсаторе Q, его емкость С, расстояние между обкладками d. Первоначально частица находится на одинаковом расстоянии от обкладок. Какой должна быть максимальная длина обкладок конденсатора l, чтобы частица не упала на их поверхность. С рисунком, пожалуйста
1 ответ
Lll Lll Профи (574) 3 недели назад
Для того чтобы определить максимальную длину обкладок конденсатора L, при которой частица не упадет на их поверхность, нам необходимо учесть два уравнения, описывающих движение частицы и взаимодействие с электростатическим полем.

Первое уравнение - закон сохранения энергии:

(1/2) * m * v^2 + q * U = w

где m - масса частицы, v - скорость частицы, q - заряд частицы, U - напряжение на конденсаторе, w - энергия частицы.

Второе уравнение - сила Лоренца, действующая на частицу в электростатическом поле:

F = q * E

где F - сила, E - напряженность электростатического поля.

Подставляя силу Лоренца в уравнение и интегрируя полученное уравнение для скорости, мы можем выразить величину расстояния, на которое частица отклонится от начального положения:

d = (1/2) * (q * E) * t^2 / m

где d - расстояние отклонения частицы, t - время, в течение которого частица подвергается действию электрического поля.

Теперь, учитывая, что частица не должна упасть на обкладки конденсатора, мы можем задать условие, определяющее максимальную длину обкладок L:

L > 2 * d

Предположим, что частица находится на расстоянии h от обкладок. Тогда общее расстояние L между обкладками составит:

L = d + h

Теперь, подставляя выражение для d в это уравнение, мы можем определить максимальную длину обкладок L:

L > 2 * (1/2) * (q * E) * t^2 / m + h

Учитывая, что начальное расстояние между частицей и обкладками равно h, мы можем записать следующее уравнение:

L - h > (q * E) * t^2 / m

Учитывая, что напряжение на конденсаторе U равно E * d, а емкость конденсатора C равна q / U, мы можем переписать это уравнение в следующем виде:

L - h > (q * U / d) * t^2 / m

Таким образом, максимальная длина обкладок конденсатора L должна бы быть больше выражения:

L > h + (q * U / d) * t^2 / m

Обратите внимание, что в данном уравнении присутствуют величины t, m, q, U, d и h. Для определения фактического значения L необходимо учесть их значения в конкретной задаче и провести соответствующие расчеты.
Похожие вопросы