Электрон влетает в плоский горизонтально расположенный параллельно его пластинам воздушный конденсатор со скоростью V = 6·10^5 м/с. Расстояние между пластинами d= 1 см, разность…

Для определения поверхностной плотности заряда на пластинах конденсатора воспользуемся формулой для емкости плоского конденсатора:

C = ε₀ * S / d,

где C - емкость конденсатора, ε₀ - электрическая постоянная, S - площадь пластин конденсатора, d - расстояние между пластинами.

Емкость конденсатора может быть выражена через разность потенциалов U и заряд на пластине Q:

C = Q / U.

Подставим данные в формулу:

Q / U = ε₀ * S / d.

Выразим площадь пластин S:

S = (Q * d) / (ε₀ * U).

Выразим поверхностную плотность заряда σ:

σ = Q / S.

Подставим в формулу значения:

S = (Q * d) / (ε₀ * U),

σ = Q / S.

Получим:

σ = Q / ((Q * d) / (ε₀ * U)).

Упростим:

σ = ε₀ * U / d.

Подставим в формулу значения:

ε₀ = 8,85 * 10^(-12) Ф/м (электрическая постоянная), U = 339 В (разность потенциалов), d = 1 см = 0,01 м (расстояние между пластинами).

Получим:

σ = (8,85 * 10^(-12) Ф/м) * (339 В) / (0,01 м) = 3,0 * 10^(-7) Кл/м².

Теперь определим линейное отклонение электрона, вызванное полем конденсатора.

Линейное отклонение электрона можно выразить через разность потенциалов U и начальную скорость электрона v₀:

d = (1/2) * (e/m) * (U/v₀)²,

где e - заряд электрона, m - масса электрона.

e = 1,6 * 10^(-19) Кл (заряд электрона), m = 9,1 * 10^(-31) кг (масса электрона), U = 339 В (разность потенциалов), v₀ = 6 * 10^5 м/с (скорость электрона).

Подставим значения:

d = (1/2) * ((1,6 * 10^(-19) Кл) / (9,1 * 10^(-31) кг)) * ((339 В) / (6 * 10^5 м/с))².

Упростим:

d = 4,7 * 10^(-3) м.

Таким образом, поверхностная плотность заряда на пластинах конденсатора составляет 3,0 * 10^(-7) Кл/м², а линейное отклонение электрона, вызванное полем конденсатора, равно 4,7 * 10^(-3) м.