7975
advertisement
7975. На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиусом R = 50 см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и.ч.) влетают ионы с зарядом -e, как показано на рисунке. Напряженность электрического поля в конденсаторе по модулю равна E = 50 кB/м. Скорость ионов v=2∙105 м/с. Ионы с каким значением массы пролетят сквозь конденсатор, не коснувшись его пластин? Считать, что расстояние между обкладками конденсатора мало, напряженность электрического поля в конденсаторе всюду одинакова по модулю, а вне конденсатора электрическое поле отсутствует. Влиянием силы тяжести пренебречь. Дано: R = 0,50 м; e=1,6∙10-19Кл; E = 5∙104 кB/м; v=2∙105 м/с. Найти: m=? Решение. Поскольку электрическое поле в данном случае направлено всюду перпендикулярно траектории ионов, которые могут пролететь сквозь конденсатор, то уравнение движения таких ионов в проекции на радиальное направление имеет вид: 𝑣2 𝑚∙ = 𝑒 ∙ 𝐸. 𝑅 Отсюда 𝑒∙𝐸∙𝑅 1,6 ∙ 10−19 ∙ 5 ∙ 104 ∙ 0,50 𝑚= ,𝑚 = = 1 ∙ 10−25 кг. 2 10 𝑣 4 ∙ 10 Ответ. 𝒆∙𝑬∙𝑹 𝒎= , 𝒎 = 𝟏 ∙ 𝟏𝟎−𝟐𝟓 кг. 𝟐 𝒗
