Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью V = 6·10^5 м/с. Расстояние между пластинами d= 1 см, разность потенциалов U = 339 В. Длина его пластин L= 5 см. Определите поверхностную плотность заряда на пластинах конденсатора (в пкКл/м2) и линейное отклонение электрона, вызванное полем конденсатора (в мм).

Для определения поверхностной плотности заряда (σ) на пластинах конденсатора воспользуемся формулой: σ = Q / A, где Q - заряд на пластинах, A - площадь пластины. Заряд Q на пластине конденсатора можно определить как: Q = C · U, где C - емкость конденсатора, U - разность потенциалов. Емкость конденсатора C можно определить как: C = ε0 · (A / d), где ε0 - электрическая постоянная, d - расстояние между пластинами. Тогда формула для определения поверхностной плотности заряда на пластинах конденсатора принимает вид: σ = (ε0 · (A / d) · U) / A, сокращая A, получаем: σ = ε0 · U / d. Подставляем известные значения: ε0 = 8.85 * 10^(-12) Ф/м, U = 339 В, d = 0.01 м. σ = (8.85 * 10^(-12) Ф/м) * (339 В) / (0.01 м) = 2.994 * 10^(-8) Кл/м^2 (пкКл/м^2). Для определения линейного отклонения электрона (h), вызванного полем конденсатора, воспользуемся законом Ньютона: F = m · a, где F - сила, m - масса электрона, a - ускорение. Сила F, действующая на электрон в электрическом поле, определяется как: F = q · E, где q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля. Напряженность электрического поля E можно определить как: E = U / d, где U - разность потенциалов, d - расстояние между пластинами. Тогда формула для определения силы F принимает вид: F = q · (U / d). Подставляем известные значения: q = 1.6 * 10^(-19) Кл (заряд электрона), U = 339 В, d = 0.01 м. F = (1.6 * 10^(-19) Кл) · (339 В) / (0.01 м) = 5.424 * 10^(-17) Н. Ускорение a электрона определяется как: a = F / m, где m - масса электрона. Масса электрона m ≈ 9.1 * 10^(-31) кг. Подставляем известные значения: F = 5.424 * 10^(-17) Н, m = 9.1 * 10^(-31) кг. a = (5.424 * 10^(-17) Н) / (9.1 * 10^(-31) кг) = 5.964 * 10^13 м/с^2. Линейное отклонение электрона h можно определить по формуле движения во второй степени: h = (1/2) * a * t^2, где t - время движения электрона. Время t можно определить как: t = L / V, где L - длина пластины, V - скорость электрона. Подставляем известные значения: L = 0.05 м, V = 6 * 10^5 м/с. t = (0.05 м) / (6 * 10^5 м/с) = 8.333 * 10^(-5) с. Подставляем t и a в формулу для определения линейного отклонения электрона: h = (1/2) * (5.964 * 10^13 м/с^2) * (8.333 * 10^(-5) с)^2 = 1.651 * 10^(-8) м (мм).