6. Заряженная частица в электрическом поле

196. Пылинка, несущая заряд 12,2×10^-9 Кл, притянулась к равномерно заряженной плоскости площадью 2 м² с зарядом 10^-5 Кл/м². Определить, какое расстояние при этом пролетает пылинка, если работа, совершенная полем, равна 56×10^-5 Дж.

197. В горизонтально расположенном плоском воздушном конденсаторе в равновесии удерживаются пылинки с зарядом 4,8×10^-19 Кл. Какова масса пылинки, если разность потенциалов на пластинах 60 В, а расстояние между ними 12×10^-3 м?

198. В элементарной теории атома водорода принимают, что электрон обращается вокруг протона по круговой орбите. Какова скорость обращения электрона, если радиус орбиты принять равным 0,53×10^-10 м?

199. Электрон движется по направлению силовых линий однородного поля напряженностью 2,4 В/м. Какое расстояние он пролетит в вакууме до полной остановки, если его начальная скорость 2×10⁶ м/с? Сколько времени будет длиться полет?

200. Протон находится в поле равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда 10^-7 Кл/м². Какое расстояние он пройдет за 1 мкс, если его начальная скорость равна нулю?

201. Пылинка массой 200 мкг, несущая на себе заряд 40 нКл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов 200 В пылинка имела скорость 10 м/с. Определить скорость пылинки до того, как она влетела в поле.

202. Электрон с энергией 400 эВ (в бесконечности) движется вдоль силовой линии по направлению к поверхности металлической заряженной сферы радиусом 10 см. Определить минимальное расстояние, на которое приблизится электрон к поверхности сферы, если заряд ее -10 нКл.

203. Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы получить скорость 8×10⁶ м/с?

204. Электрон с начальной скоростью 3×10⁶ м/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью 150 В/м. Вектор начальной скорости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля. Определить: 1) силу, действующую на электрон; 2) ускорение, приобретаемое электроном; 3) скорость электрона через 0,1 мкс.

205. Протон, двигаясь в электрическом поле, приобрел скорость 400 м/с. Какую ускоряющую разность потенциалов он пролетел?

206. Альфа-частица, вылетающая при радиоактивном распаде из ядра со скоростью 1,6·10⁷ м/с, движется к неподвижному ядру натрия. На какое наименьшее расстояние приблизится a–частица к этому ядру?

207. Пылинка, массой 4·10^-10 кг и зарядом 10^-10 Кл, попадает в поле заряженного шарика, имея скорость 10 м/с, направленную к центру шарика. На какое расстояние она сможет приблизиться к шарику, заряд которого 10^-9 Кл?

208. Пылинка массой, 10^-5 г, несущая на себе заряд 10^-8 Кл, влетела в электрическое поле в направлении силовых линий. После прохождения разности потенциалов 150 В пылинка имела скорость 20 м/с. Какова была скорость пылинки до того, как она влетела в поле?

209. Какой скоростью сближения должны обладать два протона, находящиеся друг от друга на расстоянии 5 см, чтобы они могли сблизиться до расстояния 10^-11 см?

210. Ион атома водорода Н⁺ и ион атома Не⁺⁺ прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. Найти отношение скоростей ионов.

211. Два иона прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов. Найти отношение скоростей ионов, если отношение масс ионов равно 1:4, а заряды одинаковы.

212. Шарик массой 1 г и зарядом 10^-8 Кл перемещается из точки А, потенциал которой 600 В, в точку В с потенциалом, равным нулю. Чему равна скорость шарика в точке А, если в точке В она стала равна 20 см/с?

213. a–частица влетает в однородное электрическое поле с напряженностью 1000 В/м перпендикулярно силовым линиям. Каково будет смещение a–частицы вдоль силовых линий через 10^-6 с?

214. Электрон, обладавший кинетической энергией 10 эВ, влетел в однородное электрическое поле в направлении силовых линий поля. Какой скоростью будет обладать электрон, пройдя в этом поле разность потенциалов 8 В?

215. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобрел скорость 10⁵ м/с. Расстояние между пластинами 8 мм. Найти: 1) разность потенциалов между пластинами; 2) поверхностную плотность заряда на пластинах.

216. Пылинка массой 5 нг, несущая 10 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 1 мВ. Какова кинетическая энергия пылинки? Какую скорость приобрела пылинка?

217. Электрон, пройдя в плоском конденсаторе путь от одной пластины до другой, приобретает скорость 10⁸ см/с. Расстояние между пластинами 5,3 мм. Найти разность потенциалов между пластинами и напряженность электрического поля внутри конденсатора.

218. Электрическое поле образовано двумя параллельными пластинами, находящимся на расстоянии 2 см друг от друга; разность потенциалов между ними 120 В. Какую скорость получит электрон под действием поля, пройдя по силовой линии расстояние в 3 мм?

219. Электрон, находящийся в однородном электрическом поле, получает ускорение, равное 10¹⁴ см/с². Найти напряженность электрического поля и разность потенциалов, пройденную при этом электроном за 2 с.

220. Расстояние между пластинами плоского конденсатора 1 см. От одной из пластин одновременно начинают двигаться протон и a – частица. Какое расстояние пройдет a – частица за то время, в течение которого протон пройдет весь путь от одной пластины до другой?