Elektrisk fältstyrka
En kloridjon, , åker in i ett homogent elektriskt fält mellan två laddade plattor. (Se bild nedan). Jonen har farten 34 km/s och skjuts in med vinkeln mot plattorna. Bestäm det elektriska fältets fältstyrka.
Hur löser man denna?
Att det elektriska fältet E är homogent betyder att det är oföränderligt (dvs konstant) överallt mellan plattorna. Kraften på kloridjonen som detta fält ger upphov till är qE, som alltså måste vara lika med den resulterande kraften ma (Newtons andra lag). Men laddningen och massan är förstås konstanta, så a = qE/m är också konstant. Det betyder att vi kan behandla situationen analogt med hur tyngdkraften verkar på ett föremål nära jordytan. Ställ upp rörelseekvationerna som vanligt och räkna ut den konstanta accelerationen med hjälp av den givna informationen. Den sökta fältstyrkan blir sedan E = ma/q.
Jag löste ut tiden det tog för jonen att färdas 12cm. Det var cos()34000 = 29444 m/s. s=vt. t=s/v. t=s. På denna tid ska alltså jonen färdas 17cm i y-led? Då ska man väl använda formeln för att sedan lösa ut ?
=17000m/s =0.17
Nästan rätt. Om du definierar positiv y-riktning som uppåt blir ekvationen
Lös nu med avseende på accelerationen, där m.
Du skulle också kunna tänka att y₀ = 0, men då är y = –0.17 m efter tiden du beräknat.
Jag fattar inte riktigt. Är inte Sy 17 cm i denna uppgift?
Vad är svaret?