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[Risolto] Elettrone

  

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Un elettrone è lanciato con una velocità iniziale di modulo pari a 1.0*10⁷ m/s dentro il campo uniforme di un condensatore piano le cui armature sono lunghe L = 2,0 cm e distanti d = 1,0 cm. La direzione del campo è verticale rivolta verso il basso. La posizione iniziale dell'elettrone coincide con il punto medio del segmento che separa i due piatti del condensatore e la sua velocità iniziale è orizzontale.

Determina il valore che deve avere il campo elettrico, affinché l'elettrone fuoriesca dal condensatore alla fine del piatto superiore.

Risultato:

Minore di 1,4 * 10⁴ N/C

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L = 2,0 cm = 2,0 * 10^-2 m;  v1 = 1 * 10^7 m/s; velocità orizzontale;

L = v1 * t; moto rettilineo in orizzontale, a velocità costante;

t = L / v1; tempo minimo necessario per uscire dal condensatore;

t = 2,0 * 10^-2 /(1 * 10^7) = 2 * 10^-9 s;

Moto accelerato in verticale;

F = q * E;  F = m * a; 

y = 1/2 a t^2

y = d/2 = 0,5 cm;

y = 0,5 * 10^-2 m;

a = 2 y / t^2 = 2 * 0,5 * 10^-2 / (2 * 10^-9)^2;

a = 2,5 * 10^15 m/s^2 ; (accelerazione verso l'alto dovuta al campo elettrico E);

q * E = m * a;

m = 9,11 * 10^-31 kg;  q = e- = 1,602 * 10^-19 C;

E = m * a / q = 9,11 * 10^-31 * 2,5 * 10^15 / (1,602 * 10^-19) ;

E = 1,42 * 10^4 N/C; valore massimo del campo E;

Per valori minori di E l'accelerazione verticale verso l'alto diminuisce e quindi l'elettrone impiega più tempo a raggiungere la lamina superiore. 

Quindi esce dal condensatore per valori minori  di E = 1,42 * 10^4 N/C.

@jisen  ciao.

https://argomentidifisica.wordpress.com/category/moto-elettrone/

 

 

@mg grazie❤



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