Elektriskt fält

lb03 skrev:

d) Jag tänkte att en kloridjon har större massa, mindre acceleration, och befinner sig då längre tid i fältet och kan accelereras längre.

Till att börja med bör du fundera på accelerationsfältet. Det ger en inkommande fart enligt:

$v=\sqrt{\dfrac{2U_1 e}{m_{Cl^{-}}}}$

Vi förstår genast att denna nödvändigtvis är lägre än den inkommande farten för elektronen vilket betyder att kloridjonen mycket riktigt befinner sig längre tid i fältet om man bara tittar i horisontellt x-led. Accelerationen i y-led är:

$a_y = \dfrac{e\dfrac{U_2}{d}}{m_{Cl^{-}}}$

Vi ser här att accelerationen i y-led är lägre av samma anledning som att farten är lägre. Nämligen att massan hos kloridjonen är större. Frågan blir om dessa två minskningar leder till att $s_y$ blir oförändrad. Om du sätter dig ned och härleder avlänkningssträckan kommer du se att massan försvinner ur uttrycket och inte påverkar resultatet. Detta för att, ja, absolut, den har lägre fart och befinner sig i fältet längre men den accelereras också av en lägre acceleration. Dessa två effekter orsakas båda av massan och de tar ut varandra.

Mitt ena facit säger oförändrad, och mitt andra säger att sträckan minskar.

Har du två facit? Sträckan är oförändrad.

e) Min tanke här är precis som förra, att protonen är tyngre. Dessutom kommer den byta sida på grund av positiv laddning. Detta är också fel, och facit säger att protonen inte ens tar sig in i det vertikala fältet.

Om du tittar på din bild eller tänker efter lite förstår du förmodligen strax att en spänning som accelererar en negativ partikel i en viss riktning kommer inte accelerera en positiv partikel i samma riktning.