Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор 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.…

Для определения поверхностной плотности заряда на пластинах конденсатора (σ) воспользуемся формулой:

σ = Q/A,

где Q - заряд, A - площадь пластин.

Заряд на пластине (Q) можно найти с помощью формулы:

Q = CV,

где С - ёмкость конденсатора, V - потенциал.

Ёмкость конденсатора (C) вычисляется по формуле:

C = ε0 * ε * A/d,

где ε0 - электрическая постоянная, ε - диэлектрическая проницаемость, A - площадь пластин, d - расстояние между пластинами.

Площадь пластин (A) равна длине пластин (L) на расстояние между ними (d):

A = L * d.

Итак, начнём с расчета ёмкости:

A = 5 см * 1 см = 5 * 10^-2 м * 10^-2 м = 5 * 10^-4 м^2.

C = (8.85 * 10^-12 F/м * 1 * 5 * 10^-4 м^2 ) / (1 * 10^-2 м) = 4.425 * 10^-8 Ф.

Запишем формулу для заряда:

Q = (4.425 * 10^-8 Ф) * (339 В) = 1.497 * 10^-5 Кл .

Теперь, зная заряд и площадь, можем найти поверхностную плотность заряда на пластинах:

σ = (1.497 * 10^-5 Кл) / (5 * 10^-4 м^2) ≈ 2.994 * 10^-2 Кл/м^2.

Для определения линейного отклонения электрона вызванного полем конденсатора, воспользуемся формулой:

d = q * E / (m * V^2),

где q - заряд электрона, E - напряженность электрического поля, m - масса электрона, V - его скорость.

Масса электрона m = 9.10938356 * 10^-31 кг, заряд q = 1.60217662 * 10^-19 Кл.

Напряженность электрического поля можно определить по формуле:

E = U / d.

E = 339 В / (1 * 10^-2 м) = 3.39 * 10^4 В/м.

Теперь, зная все значения, можем найти линейное отклонение электрона:

d = (1.60217662 * 10^-19 Кл) * (3.39 * 10^4 В/м) / (9.10938356 * 10^-31 кг * (6 * 10^5 м/с)^2) ≈ 2.241 * 10^-3 м.

Таким образом, поверхностная плотность заряда на пластине конденсатора составляет примерно 2.994 * 10^-2 Кл/м^2, а линейное отклонение электрона вызванное полем конденсатора - около 2.241 * 10^-3 м.