Расчетно-графическая работа

Библиографический список

1. Волькенштейн, В.С. Сборник задач по общему курсу физики / В.С. Волькенштейн. – СПб.: Лань, 1999. – 328 с.

2. Иродов, И.Е. Задачи по общей физике: учебное пособие / И.Е. Иродов. – СПб.: Лань, 2001. – 432 с.

3. Савельев, И.В. Сборник вопросов и задач по общей физике: учеб. пособие для студентов высш. техн. учеб. заведений / И.В. Савельев. – М.: АСТ, 2001. – 318 с.

4. Детлаф, А.А. Курс физики: учеб. пособие для вузов / А.А. Детлаф, В.М. Яворский. – М.: Высш. шк., 1989. – 608 с.

5. Савельев, И.В. Курс общей физики: в 3 т. Т. 2: Электричество / И.В. Савельев. – М.: Наука, 1973. – 431 с.

6. Савельев, И.В. Курс общей физики: в 3 т. Т. 3: Оптика, атомная физика, физика атомного ядра / И.В. Савельев. – М.: Наука, 1973. – 528 с.

7. Курс физики: учеб. для вузов: в 2 т. Т. 2 / под ред. В.Н. Лозовского. – СПб.: Лань, 2000. – 576 с.

8. Трофимова, Т.И. Курс физики / Т.И. Трофимова. – М.: Высш. шк., 1999. – 542 с.

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: Физика

ТЕМА: Движение заряженной частицы в электрическом поле

Выполнил: студентка гр. ТО-04

Денисенко О.Г.

Проверил: ассистент

Фицак В.В.

Санкт-Петербург

1. Формулировка задания:

Заряженная частица влетает в плоский конденсатор под углом a₊ к отрицательно заряженной пластине или под углом a_- к положительно заряженной пластине на расстоянии h₀ от отрицательно заряженной пластины.

Параметры частицы:

q – заряд;

m – масса;

V₀ – начальная скорость;

E₀ - начальная энергия.

Параметры конденсатора:

d - расстояние между пластинами;

L - длина пластины (пластина имеет форму квадрата);

Q- заряд;

U- разность потенциалов между пластинами;

C- емкость;

W- энергия.

Задание: Определить недостающие величины частицы и конденсатора, построить графики зависимостей:

зависимость нормального ускорения частицы от времени полета в конденсаторе;

V(x) – зависимость скорости частицы от ее координаты.

2. Исходные данные:

Параметры частицы:

Частица	a+, град.	a-, град.	V0, км/с	h0, мм	Е0, кэВ
		---			?

Условные обозначения иона:

^mXⁿ, где m-атомная масса, X-символ иона, n-заряд иона единицах элементарного заряда (положительный, если знак “+”, отрицательный – “-”).

Параметры конденсатора:

d, мм	l, см	Q, мкКл	U, кВ	C, нФ	W, мДж
---		?		0,1	?

1.Определение параметров частицы:

Дано:

q=2*1,6*10^-19Кл

m=4*1,66*10^-27кг

V₀=500 км/с

E₀=?

Решение:

начальная энергия

1. Определение параметров конденсатора:

Дано:

l=40см=0,4м

d=20мм=0,02м

W=3 Дж

Q-? мкКл

U-? кВ

С-? Ф

Решение:

, т.к. конденсатор заполнен воздухом e=1, а =8,85*10^-12Ф/м (диэлектрическая проницаемость вакуума), S=0,4²м²=0,16 м²

нФ

кВ

мкКл

Расчет графической зависимости y(t):

F_кл=ma

т.к. частица влетает в конденсатор под углом a равным о, то

V_0y=0.

для любого t

отсюда следует:

S=x

График зависимости y(x):

Расчет графической зависимости :

V_y=at

(т.к. V_x=V₀)

Вывод

E₀=5,3*10^-16 кэВ

Q=65 мкКл

U=9,2кВ

С=0,07нФ

Построенные графики отображают зависимости координаты «y» частицы от ее положения «x» и тангенциального ускорения частицы от времени ее движения. Пролетая расстояние равное длине конденсатора из графика видно, что частица не достигает отрицательно заряженной пластины, а, следовательно, вылетает из конденсатора. Зависимость тангенциального ускорения частицы от времени ее движения прямо пропорциональная.

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова

(технический университет)

Кафедра общей и технической физики

Дата добавления: 2014-01-04