TU Wien:Modellbildung in der Physik VU (Husinsky)/Übung WS13/Beispiel 5.21
[3 Punkte] Ein Elektron (Ladung ) fliegt mit der Geschwindigkeit in ein homogenes elektrisches Feld mit der Feldstärke , das auf die Bahn des Elektrons normal steht. Wie groß ist nach Sekunden Flugzeit im E-Feld der Abstand zwischen der Position des Elektrons und der Position, die das Elektron hätte, wenn es keine Ablenkung geben würde? (Ohne Schwerefeld der Erde!)
Unterlagen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Bewegung von Elektronen im elektrischen Längsfeld
Physik für Ingenieure (Hering) Seite 345 (des PDFs)
Lösung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Die Beschleunigung in Flugrichtung ist 0, daher wirkt in diese Richtung keine Kraft. Die Kraft die das elektrische Feld auf das Elektron ausübt ist:
Die Faktoren , , wurden in der Angabe als gegeben angenommen. Die Masse eines Elektrons ist auf Wikipedia zu finden.
In -Richtung findet durch die seitlich einwirkende Kraft keine Verzögerung statt. Daher ist der Abstand zwischen den abgelenkten und dem nicht abgelenkten Elektron nur in -Richtung ausschlaggebend.