by 
Μια οριζόντια δέσμη ηλεκτρονίων, εισέρχεται με σχεδόν μηδενική ταχύτητα στο σημείο Α ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου, που δημιουργήθηκε ανάμεσα στους κατακόρυφους οπλισμούς επίπεδου πυκνωτή. Επιταχύνεται προς τα δεξιά και εξέρχεται από το σημείο Γ, όπως στο σχήμα.
Η διαφορά δυναμικού μεταξύ των σημείων εισόδου-εξόδου είναι VA – VΓ = -103V. Αμέσως μετά την έξοδό της από το ηλεκτρικό πεδίο, η δέσμη εισέρχεται σε οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο, με φορά προς τη σελίδα και μέτρο έντασης Β = 0,5∙10-7 Τ.
α) Βρείτε την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου και το μέτρο υΓ της ταχύτητας ενός ηλεκτρονίου στο σημείο Γ.
β) Να εξηγήσετε γιατί η δέσμη θα αποκλίνει κατακόρυφα από την αρχική πορεία της και να υπολογίσετε αυτή την απόκλιση, μετά από οριζόντια διαδρομή x = 2,7mm.
γ) Ποιο είναι το μέτρο της μεταβολής της ορμής ενός ηλεκτρονίου για την παραπάνω διαδρομή;
δ) Πόσο χρόνο χρειάζεται ένα ηλεκτρόνιο για να διανύσει την οριζόντια διαδρομή x;
Δίνονται: μάζα ηλεκτρονίου m = 9∙10-31kg, φορτίο ηλεκτρονίου q = -1,6∙10-19C, βαρυτικές δυνάμεις αμελητέες και ημ(0,2π) = 0,6
Αφιερωμένη στο Διονύση, χωρίς …φίλτρο. Αν όμως την προτιμάτε με φίλτρο
Ένας επιλογέας ταχυτήτων
Καλημέρα Ανδρέα. Όμορφη και απαραίτητη στις γνώσεις των υποψηφίων η άσκησή σου, συγχαρητήρια!!
Παλιά που η κίνηση φορτισμένου σωματιδίου ήταν στην ύλη, αρκετοί μαθητές την αντιμετώπιζαν όπως στο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο!
Καινά δαιμόνια εισήχθησαν στην ύλη, θέλει προσοχή και διασαφήνιση προς τους μαθητές από τους διδάσκοντες.
Καλό υπόλοιπο καλοκαιριού και καλή διάθεση και κουράγιο για τη νέα σχολική χρονιά.
Γεια σου Πρόδρομε. Σε ευχαριστώ για το σχόλιο. Ένα τμήμα κύκλου μπορεί να θυμίσει παραβολή, οπότε οι μαθητές να μπερδευτούν.
Έχει μείνει λίγο καλοκαίρι ακόμα, ας το απολαύσουμε!
Γεια σου Ανδρέα. Ευχαριστούμε για την άσκηση, που όπως παρατήρησε και ο Πρόδρομος, ανήκει στην κατηγορία των “βασικών ασκήσεων” για τους υποψήφιους. Όμορφα δομημένη, ακόμη και από το δεδομένο στο πρόσημο της διαφοράς δυναμικού, το οποίο “αφήνει χώρο” για συζήτηση.
Στο ερώτημα (γ), ίσως ήταν καλύτερο να γίνεις πιο συγκεκριμένος, αναφέροντας ρητά ότι το ζητάς για την κίνηση εντός του μαγνητικού πεδίου (από το Γ στο Δ) και όχι για τη συνολική διαδρομή από το Α στο Δ.
Καλησπέρα Μίλτο. Σε ευχαριστώ για το σχολιασμό και την επισήμανση. Πρόσθεσα και στο β και στο γ επεξήγηση σε ποια περιοχή αναφερόμαστε, αφού κάποιος μπορεί να θεωρήσει και το χώρο του Ηλεκτρικού Πεδίου. Στο ερώτημα α οι μαθητές πρέπει να ανακαλέσουν όσα έμαθαν στη Β΄τάξη στο ομογενές Ηλεκτρικό πεδίο, αν τα έμαθαν…
Καλό απόγευμα και από εδώ Ανδρέα και σε ευχαριστώ για την αφιέρωση.
Πολύ ωραία ερωτήματα, που θα βοηθήσουν τον μαθητή να ξεκαθαρίσει την μορφή της τροχιάς, αφού το να αντιμετωπίσει το ζήτημα, σαν “πλάγια βολή”, που λέει και ο Πρόδρομος (καλησπέρα Πρόδρομε) είναι το πιθανότερο.