Практическая работа по "Физике"

1. Задание:

Заряженная частица  влетает в плоский конденсатор под углом  к положительно заряженной пластине на расстоянии  от отрицательно заряженной пластины.[pic 1][pic 2][pic 3]

[pic 4]

        Параметры частицы:

 кг – масса[pic 5]

 Кл – заряд[pic 6]

 - угол к положительно заряженной пластине[pic 7]

 м – расстояние от отрицательно заряженной пластины[pic 8]

[pic 9]

        Параметры конденсатора:

 см – длина пластины конденсатора[pic 10]

 мкКл – заряд [pic 11]

 – энергия[pic 12]

Найти:

 – начальная скорость, м/c[pic 13]

 – расстояние между пластинами, мм[pic 14]

 – емкость, нФ[pic 15]

[pic 16]

Построить графики зависимостей:

 зависимость нормального ускорения частицы от ее координаты “y”[pic 17]

V(x) – зависимость скорости частицы от ее координаты “х”

1. Цель работы – изучить движение заряженной частицы в электрическом поле, определить неизвестные величины и построить графические зависимости, характеризующие этот процесс.
2. Краткое теоретическое содержание:

1. Процесс, изучаемый в работе: движение заряженной частицы в электрическом поле
2. Определение основных явлений, процессов и величин:

Конденсатор – два проводника, которые помещены близко друг к другу.

Емкость конденсатора – величина, пропорциональную заряду и обратно пропорциональную разности потенциалов между обкладками:

 , Ф,[pic 18]

где  – разность потенциалов; является напряжением U между соответствующими точками. [pic 19]

Тогда формула приобретает следующий вид:

 , Ф,[pic 20]

 где U – напряжение между обкладками.

Электроемкость конденсатора можно вычислить и по формуле:

                                                              , Ф,[pic 21]

где  – диэлектрическая проницаемость вакуума (8,8510-12 Ф/м);  – относительная диэлектрическая проницаемость вещества заполняющего пространство между обкладками конденсатора, =1 (воздух);  – расстояние между обкладками; S – площадь пластины, S=l2;  [pic 22][pic 23][pic 24][pic 25][pic 26]

l – длина пластины.  

Следовательно, расстояние между пластинами  вычисляется по формуле: [pic 27]

, м,[pic 28]

Энергия заряженного конденсатора (W) – полная энергия системы двух проводников.

 , Дж,[pic 29]

Если заряженная частица движется в ускоряющем ее электрическом поле с разностью потенциалов, то частица приобретает кинетическую энергию:

 , эВ,[pic 30]

где  – масса частицы (кг);  – начальная скорость частицы (м/с).[pic 31][pic 32]

Влетая в плоский конденсатор, частица движется криволинейно. При неравномерном движении частицы по криволинейной траектории ускорение распадается на две составляющие.