Задание повышенной сложности.

Вариант 13.

Электрон с начальной скоростью v_ox = 5 Мм/с влетел в однородное электрическое поле напряженностью E = 1500 В/м. Вектор начальной скорости перпендикулярен линиям напряженности электрического поля.

Найти скорость электрона через t = 8,8 нс.

Вычислить:

1) силу, действующую на электрон;

2) ускорение, приобретаемое электроном;

Вариант 14.

Электроны влетают в плоский конденсатор длиной l = 7 см под углом  = 16,7^о к поверхности пластин, а вылетают под углом  = -16,7^о к пластинам. Определить первоначальную энергию электронов, если напряженность поля внутри конденсатора E = 1200 В/м.

Вариант 15.

В пространство между горизонтально расположенными металлическими пластинами посередине между ними влетает параллельно пластинам электрон с кинетической энергией W = 11,375*10^-18 Дж. Расстояние между пластинами d = 2 см, длина каждой пластины l = 7 см, разность потенциалов U = 10 В.

Найти:

1) скорость с которой электрон вылетит за пределы пластин;

2) время, за которое он пролетает конденсатор;

3) на какой высоте над нижней пластиной электрон окажется в этот момент?

Вариант 16.

В пространство между двумя параллельными заряженными пластинами воздушного конденсатора параллельно им влетает электрон со скоростью v_ox = 5 Мм/с. На расстоянии x = 3 см скорость электрона отклоняется на угол  = - 23^о от направления, параллельного пластинам. Найти напряженность E поля конденсатора.

Вариант 17.

Поток электронов влетает в середину между между пластинами плоского конденсатора параллельно им со скоростью v_ox = 4 Мм/с. Какое напряжение необходимо подать на пластины конденсатора, чтобы пучок электронов при выходе из конденсатора отклонялся от своего начального направления на максимальный угол? Длина пластин l = 7 см, расстояние между ними d = 2 см.

Вариант 18.

Электрон влетает в однородное электрическое поле напряженности E = 1 кВ/м со скоростью v_ox = 5 Мм/с, перпендикулярной полю. Какой скоростью и кинетической энергией обладает электрон спустя время t = 10 нс после того как он попал в поле? Чему равна работа сил поля за это время?

Теперь можно перейти ко второй части лабораторной работы.

Лабораторная работа №13 (часть 2). Движение заряда в магнитном поле

3. Краткая теория

На заряженную частицу с зарядом q, движущуюся со скоростью в магнитном поле с индукцией, действует сила Лоренца

,

где - - угол между векторамии.

Сила Лоренца всегда направлена перпендикулярно скорости частицы; она может изменить только направление вектора скорости, но не его величину.

Сила Лоренца работы не совершает.

Если вектор скорости частицы в однородном магнитном поле направлен перпендикулярно вектору магнитной индукции, то частица будет равномерно двигаться по окружности радиуса

Если вектор скорости частицы имеет составляющую, параллельную вектору , то частица будет равномерно смещаться вдоль силовой линии, совершая одновременно круговые движения в перпендикулярной плоскости. Траектория в этом случае представляет собой спираль.

Время одного цикла (период обращения)

не зависит от скорости частицы.