Найти смещение электрона вдоль направления напряженности

Данное задание относится к предмету "Физика", раздел "Электромагнетизм".

Решим задачу пошагово:

1. Дано:
   • Скорость электрона \( v = 2 \times 10^7 \) м/с
   • Расстояние между пластинами \( d = 0.02 \) м
   • Длина пластин \( L = 0.05 \) м
   • Разность потенциалов \( U = 200 \) В
2. Найти:
   • Смещение электрона вдоль направления напряженности.
3. Определим силу, действующую на электрон.

   Сила, действующая на заряд в электрическом поле: \( F = eE \), где \( e \) — заряд электрона (≈ \( 1.6 \times 10^{-19} \) Кл), \( E \) — напряженность электрического поля.

   \( E = \frac{U}{d} = \frac{200}{0.02} = 10000 \, \text{В/м} \)

   Тогда: \( F = 1.6 \times 10^{-19} \times 10000 = 1.6 \times 10^{-15} \, \text{Н} \)

4. Найдем ускорение электрона.

   Ускорение \( a = \frac{F}{m} \), где \( m \) — масса электрона (≈ \( 9.1 \times 10^{-31} \) кг).

   \( a = \frac{1.6 \times 10^{-15}}{9.1 \times 10^{-31}} \approx 1.76 \times 10^{15} \, \text{м/с}^2 \)

5. Время пролета электрона через конденсатор.

   Время \( t = \frac{L}{v} = \frac{0.05}{2 \times 10^7} = 2.5 \times 10^{-9} \, \text{с} \)

6. Определим смещение электрона.

   Смещение \( y = \frac{1}{2}at^2 \).

   \( y = \frac{1}{2} \times 1.76 \times 10^{15} \times (2.5 \times 10^{-9})^2 \)

   \( y \approx 5.5 \times 10^{-3} \, \text{м} = 5.5 \, \text{мм} \)

Итак, электрон сместится на 5.5 мм от своего первоначального направления за время пролета через конденсатор.