Заряд конденсатора 3*10^-8 ємність конденсатора 10 пф визначити швидкість яку набуває електрон пройшовши в конденсаторі шлях від онієї пластини до іншої початкова швидкість електрона дорівнює нулю

По горизонтали пучок движется по инерции, т.к. на него не действуют никакие силы, и проходит расстояние d, равное длине пластин:

d = V0 t => V0 = d / t.

по вертикали пучок движется по параболе под действием Кулоновской силы, которая равна по 2 закону Ньютона ma (пренебрегаем силой тяжести):

F = Ma,

E Q = Ma,

a = E Q / M.

при этом заряд Q пучка электронов равен Q = q * n, где q - заряд одного электрона, n - количество электронов

масса пучка электронов равна M = m * n, где m - масса одного электрона, n - число электронов

Тогда: a = E q / m.

по оси OY пучок электронов проходит расстояние, равное (начальная скорость в проекции на ось OY равна нулю, т.к. они перпендикулярны):

S = a t^2 / 2, где S - нам известно, 1 мм

S = E q t^2 / 2. Тогда

t = sqrt(2 S m / E q).

вернемся к движению относительно оси ОХ:

V0 = d / t = d / sqrt(2 S m / E q).

V0 = 5*10^-2 / sqrt(2 * 10^-3 * 9,1*10^-31 / 15*10^3 * 1,6*10^-19),

V0 = 5*10^-2 / sqrt(18,2*10^-34 / 24*10^-16),

V0 = 5*10^-2 / 8,706*10^-10,

V0 = 0,574*10^8 м/с

63 мГн

Объяснение:

Дано:

Wэ = 0,5 мДж = 0,5*10⁻³ Дж

ν = 400 кГц = 4*10⁵ Гц

qmax = 50 нКл = 50*10⁻⁹ Кл

L - ?

Запишем формулу Томсона:

T = 2π*√ (L*C)

Возведем обе части в квадрат:

T² = 4*π²*L*C

Отсюда индуктивность катушки:

L = T² / (4*π²*C)             (1)

Итак, нам надо знать период T и емкость конденсатора С.

1) Период колебаний:

T = 1 / υ = 1 / 4*10⁵ = 2,5*10⁻⁶ c

2)

Емкость конденсатора найдем из формулы:

Wэ = q² / (2*C)

C = q² / (2*Wэ) = (50*10⁻⁹)² / (2*0,5*10⁻³) =  2,5*10⁻¹² Ф

3)

Найденные величины подставляем в формулу (1)

L = T² / (4*π²*C) = (2,5*10⁻⁶ )² / (4*3,14²* 2,5*10⁻¹²) ≈ 0,063 Гн   или  63 мГн