Вопрос задан 21.10.2026 в 07:54. Предмет Физика. Спрашивает Морозов Ваня.

В плоский конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 3·10⁷ м/с влетает электрон. При вылете из конденсатора он смещается к одной из пластин на 8,76·10⁻³ м. Длина каждой пластины конденсатора равна 3 см, расстояние между ними равно 2 см. Напряжённость электрического поля равна 2·10⁴ Н/Кл. Определите отношение заряда электрона к его массе.

Перейти к ответам

Отвечу на вопрос мгновенно! Нейросеть ChatGPT. Жми!

Ответы на вопрос

Отвечает Антонова Настя.

Дано:

Скорость электрона: $v_0=3\cdot10^7$ м/с.
Смещение электрона: $h=8{,}76\cdot10^{-3}$ м.
Длина пластин: $l=3$ см $=0{,}03$ м.
Расстояние между пластинами: $d=2$ см $=0{,}02$ м.
Напряжённость электрического поля: $E=2\cdot10^4$ Н/Кл.

Найти: $\dfrac{|e|}{m}$ — отношение модуля заряда электрона к его массе.

Решение

Электрон влетает в плоский конденсатор параллельно его пластинам. Внутри конденсатора на электрон действует электрическая сила, направленная перпендикулярно его первоначальной скорости.

Поэтому движение электрона можно разделить на два направления:

Горизонтальное: электрон движется равномерно с постоянной скоростью $v_0$ .
Вертикальное: электрон движется равноускоренно под действием электрического поля.

1. Найдём время движения электрона внутри конденсатора

Поскольку горизонтальная скорость постоянна, время движения определяется формулой:

t=\frac{l}{v_0}

Подставим известные значения:

t=\frac{0{,}03}{3\cdot10^7}=10^{-9}\text{ с}

2. Определим ускорение электрона

На электрон действует электрическая сила:

F=|e|E

Согласно второму закону Ньютона:

F=ma

Приравнивая выражения, получаем:

ma=|e|E

Отсюда:

a=\frac{|e|E}{m}

Поскольку начальная вертикальная составляющая скорости электрона равна нулю, его смещение за время $t$ определяется формулой:

h=\frac{at^2}{2}

Подставим выражение для ускорения:

h=\frac{|e|Et^2}{2m}

Выразим искомое отношение заряда к массе:

\frac{|e|}{m}=\frac{2h}{Et^2}

3. Подставим числовые значения

\frac{|e|}{m}= \frac{2\cdot8{,}76\cdot10^{-3}} {2\cdot10^4\cdot(10^{-9})^2}

Упростим:

\frac{|e|}{m}= \frac{17{,}52\cdot10^{-3}} {2\cdot10^{-14}}

Получаем:

\frac{|e|}{m}=8{,}76\cdot10^{11}\text{ Кл/кг}

Ответ

\boxed{\frac{|e|}{m}=8{,}76\cdot10^{11}\text{ Кл/кг}}

Примечание: полученное значение примерно в 5 раз больше табличного значения удельного заряда электрона $1{,}76\cdot10^{11}$ Кл/кг. Следовательно, в исходных данных задачи, вероятно, имеется опечатка. Однако при использовании всех приведённых в условии величин математически получается именно $8{,}76\cdot10^{11}$