Движение заряженной частицы в электрическом поле

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

“Движение заряженной частицы в электрическом поле”

Заряженная частица влетает в плоский конденсатор под углом a₊ к отрицательно заряженной пластине или под углом a_ к положительно заряженной пластине на расстоянии h₀ от отрицательно  заряженной пластины.

Параметры частицы:

m – масса,

q – заряд,

v₀ – начальная скорость,

E ₀ – начальная энергия.

Параметры конденсатора:

d – расстояние между пластинами,

l – длина пластины (пластина имеет форму квадрата),

Q – заряд,

U – разность потенциалов между пластинами,

C – емкость,

W – энергия.

Численные значения параметров частицы и конденсатора приведены в таблицах 1 и 2 в соответствии с номером варианта. Определить величины, отмеченные знаком вопроса. Построить графики зависимостей, отмеченные знаком “+” в таблице 3 для каждого варианта:

R(t) – зависимость радиуса кривизны траектории частицы от времени полета в конденсаторе,

a_t(t) – зависимость тангенциального ускорения частицы от времени полета в конденсаторе,

a_n(t) – зависимость нормального ускорения частицы от времени полета в конденсаторе,

y(x) – зависимость координаты – “y” частицы от ее положения “x” (направление осей X, Y показано на рисунке).

E(t) – зависимость кинетической энергии частицы от времени полета в конденсаторе,

V(x) – зависимость скорости частицы от ее координаты “x”,

a_t(y) – зависимость тангенциального ускорения частицы от ее координаты “y”,

a_n(y) – зависимость нормального ускорения частицы от ее координаты “y”.

            Рис. Исходные параметры частицы.

На частицу действует сила тяжести, направленная против оси Y.

Таблица 1.

Параметры частицы

Вариант	Частица	a+,град.	a-, град.	v0, км/с	h0, мм	E 0, кэВ
1	4He2+	-	20	?	5.3	10
2	10B3+	-	40	100	2.1	?
3	23Na+	0	0	?	6	40
4	31P+	30	-	?	9	80
5	121Sb+	-	15	80	7	?
6	28N2+	0	0	?	8.5	120
7	48BF2+	10	-	500	12	?
8	16NH2-	40	-	200	8	?
9	Протон	0	0	1000	5	?
10	Электрон	30	-	?	4	2
11	4He2+	-	40	200	6	?
12	28N2+	20	-	400	10	?
13	31P+	15	-	300	10.5	?
14	Электрон	0	0	?	7	1
15	121Sb+	20	-	?	15	60
16	Протон	-	60	?	5	4
17	10B3+	-	20	?	10	20
18	4He2+	0	0	400	17	?
19	Электрон	-	15	2000	2	?
20	16NH2-	30	-	?	10	30
21	48BF2+	-	20	?	5	100
22	Протон	10	-	700	17	?
23	121Sb+	-	40	100	5	?
24	48BF2+	0	0	?	10	120
25	4He2+	-	30	300	2	?
26	Электрон	25	-	?	6	2.5
27	31P+	-	15	150	2	?
28	Протон	0	0	900	7	?