Присоединиться

11 класс·высокий уровень

При каком значении отношения заряда к массе ионы пролетят сквозь

Условие

Рисунок к задаче

На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиусом R≈50R \approx 50 см. Предположим, что в промежуток между обкладками конденсатора из источника заряженных частиц (и. ч.) влетают ионы, как показано на рисунке. Напряженность электрического поля в конденсаторе по модулю равна 5 кВ/м. Скорость ионов равна 10⁵ м/с. При каком значении отношения заряда к массе ионы 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.

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Центростремительное ускорение иона в конденсаторе a=v2Ra= \frac{v^{2}}{R} задается силой F=qE,F=qE, где напряженность электрического поля E=UdE= \frac{U}{d} , так что выполняется второй закон Ньютона F=maF=ma Тогда получаем: qUd=mv2R\frac{qU}{d} =m \frac{v^{2}}{R} (здесь q, m и υ — соответственно заряд, масса и скорость иона; U — напряжение на обкладках конденсатора, d — расстояние между пластинами).

Осталось ещё 1 шаг

  1. Следовательно, выполняется соотношение: q/m =…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого уровня)»

В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 \cdot 10^{-5} Тл11 классЯдро изотопа водорода $_1^{2} H$ — дейтерия — движется в однородном11 классЭлектрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 \cdot11 класс$1,67 \cdot 10^{-5} Тл$ протон движется перпендикулярно вектору11 классПроводник движется равноускоренно в однородном вертикальном магнитном11 класс
Похожая задача?Сфотографируйте своё условие — ИИ разберёт его по шагам так же
При каком значении отношения заряда к массе ионы пролетят сквозь — решение с объяснением | Lom Ai