Vilken hastighet ska elektronen ha för att förflyttas 12cm i sidled?
Hej!
Jag har fastnat på denna uppgift. Jag delade upp mina beräkningar i 4 steg som man kan följa. Jag fastnade i steg 4… är det korrekt eller går det fel någonstans ?
Om du använder W för arbetet minskar risken att den blandas ihop med E, det elektriska fältet.
I (1) räknar du ut U men du använder längden 0,2m. Det är fel eftersom d i formeln E=U/d är avståndet mellan plattorna.
Din figur är jättebra, där syns det tydligt.
Energin för arbetet kan inte användas här eftersom den rörelseenergi du använt inte påverkas, hastigheten i x-led är oförändrad. Du vill räkna på vad som händer i y-led (riktningar jag använder är som i din figur, uppgiften är formulerad som att allt är vridet 90 grader).
Prova att tänka så här: Vilken kraft påverkar elektronen i y-led? Vad blir accelerationen? Hur länge hinner accelerationen verka, dvs hur länga är elektronen mellan plattorna?
Allt nedan är "spoiler" men talet är som gjort för att härleda formeln för avlänkningen i y-led.
Kraften på elektronen i y-led är F=EQ=Ee
F=ma ger accelerationen a=F/m = Ee/m
s=at^2/2 ger sträckan i y-led
Tiden får vi med s=vt --> t=s/v och s är hur långt elektronen rör sig i fältet (20 cm i vårat fall)
Okej! Men hur vet man om de pratar om längden mellan två plattor eller självaste längden på fältet i x-led som i detta fall?
Ett "20 cm långt fält" ska tolkas som det, man använder inte längd för avståndet mellan plattorna.
Men frågan är inte perfekt formulerad, t ex säger de "sidled" utan att ha sagt att plattorna är vertikala. I de flesta uppgifter brukar de vara horisontala som du ritade. Tycker du ska fortsätta med att ha det på den ledden.
Hittade den här siden som går igenom avlänkning ungefär som jag gjorde ovan. Det visar även hur man kan räkna när man får spänningen för det accelererande fältet i x-led.
Okej nice! För i en annan uppgift som lyder:
”En elektron acceleras av spänningen 1,5kV och sedan skickas den in i ett vinkelrätt elektriskt fält med längden 5 cm. När den lämnar fältet har den förflyttas 2cm i höjdled. Beräkna den elektriska fältstyrkan.”
Här räknade de med längden alltså sträckan mellan plattorna som jag antog från början i den uppgiften jag initialt gjorde. Så ska jag då alltid tänka:
”längd” = mellan plattor
”är x lång” = självaste fältets längd?
Jag skulle säga att "lång" och "längd" alltid syftar på "bredden" på plattorna (om de är liggande som i din figur). Dvs hur lång sträckan är där det finns ett fält som påverkar laddningen i höjdled (med liggande plattor som i din figur)).
Fältstyrkan beror på spänningen och avståndet mellan plattorna.
De kan inte ha menat avståndet mellan plattorna i uppgiften du citerar (ta gärna bild och posta). Längden även i den måste vara hur lång sträckan är som elektronen färdas mellan plattorna i x-led (med liggande plattor som i din figur).
Påverkan i höjdled är avlänkningen, dvs det om jag kallade y i min förklaring ovan.