sänröxrnrrärrsrävlä c) kohtisuorasti sähkökenttää vastaan?

Transkriptio

1 sänröxrnrrärrsrävä Teh. 1. Levossa oeva eekron khdyeään 25 kv:n jänneeä. Laske eekronn khdyyksessä saama a) ke-energa eekronvoena (ev) ja jouena (J). (1 ev = 1, 'LLe, MAOL s. 69 (70»- b) oppunopeus. v: a)4,0.1o1sj b) 9,4.107m/s. U Teh.2. a) Levossa oeva afahukkanen a - He2+(o-hukkanen on heum-aomn ydn) khdyeään.,3 kv jänneeä. a-hukkasen massa on 6,644656'LO'27 kg. Laske afahukkasen oppunopeus. b) Khdyämsen jäkeen o-hukkanen uee vasakkassuunaseen jarruavaan sähkökenään, jonka vomakkuus on 120 kv/m. Kunka pkäe afahukkanen pääsee? V: a) 3,5.10s m/s b) 1,1 cm. Teh.3. Hukkanen, joa on posvnen sähkövaraus 2,0.10-a C, on homogeensessa sähkökenässä, jonka sähkökenän vomakkuus on 5,0.1O3 N/C. Men hukkasen poenaaenerga muuuu, kun se sryy L5 cm a) sähkökenän suunnassa, b) sähkökenän suunaa vasaan, c) kohsuoras sähkökenää vasaan? Akesvarauksen e = 1, '10-1eC määrvksen hsoraa (ohdanoa seuraavaan ehävään 4). yhdysvaaanen Rober Mkan oso akesvarauksen oemassaoon ja määr kokeeses sen suuruuden vuosna j Hän suhku homogeenseen sähkökenään kondensaaorevyjen vän sähköses varauja öjypsaroa. Levyjen vänen jänne sääden nn, eä sähkökenän vomakkuus muuu ja varau öjypsara pysy pakoaan evyjen vässä. (ks. kuva). manvasus on noa ja man nose mäön. Öjypsaran asapanoehdosa XF =d saadaan:e+d =0 e Fr-G = 0.Täsäseuraa,eäasapanossa sähkökenön ysms = panovame: Fs=G e QE = mg. Sähkökenänvomakkuus, =,mssä U= ewen vänen jänne ja d = evyjen eäsyys. Tasapanoeho saa ss muodon e'å = mg, jasaöjypsaran sähkövaraukseks saadaan A =ry. Koska psaran varaus on ++++ akesvarauksen monkera, Q = ne (n = O,7,2,3,... ), nn okesvaraus e vodaan eo. yhäösä rakasa. Teh.4. öjypsaran massa on 8, kg. Öjypsara on evossa kahden yhdensuunasen, vaakasuoran meaevyn vässä. Levyjen vänen jänne on uoon 150 V. Yemp evy on posvses varau. (vr. yä oeva kuvo). Määrä öjypsaran varaus, kun evyjen vämaka on 6,0 mm. Prrä kuvo. V: Q=-2e. Teh.5. öjypsara, jonka massa on 35 pg ja varau s +22e, pysyy pakaaan kahden vaakasuoran johdeevyn vässä. Kunka suur on evyjen vänen jänne, kun ne sjaseva -2 mm:n eäsyydeä ossaan? Prrä kuvo. (Yo-Sos-7). V: 1,2 kv. L - -r,,.,,-_ Könnö!!

2 Teh.6. Pen negavses varau johdepao, jon ka massa on 65 mg, rppuu kevyen erseangan varassa kahden aajan pysysuoran meaevyn väsessä homogeensessa sähkökenässä. Kun evy ova 82 mm:n eäsyydeä ossaan ja nden vänen jänne on 960 V, anka muodosaa 7,5o:n kuman uovvaan nähden (ks. kuvo). Laske paon varaus. (Yo-s00-7)' V: Q= -7,2 nc. rn: 4 n= - L'- )_ 6 f'q o gå mm? cov.r 7,6' 'ä Teh.7. Eekron ähee evosa kenävvoja vasaan, pkäses, homogeensessa sähkökenässä veresen kuvan mukases. Sähkökenän vomakkuus on 1,9 V/m. Laske eekronn nopeus sekunnn mjoonasosan kuuua ähdösä ja eekronn kukema maka. V: 3,3.10s m/s,77 cm. o9- frr( "=1 +q evr v E' Teh.8. Proon, jonka nopeus on 3,84'10 m/s, osuu kohsuoras evykondensaaorn homogeen seen sähkökenään' Levyjen puus on 5,00 cm, sähkökenän vomakkuuden suuruus evyjen vässä 4,95'LO4 N/C ja suuna aaspän (ks. kuva). Laske proonn nopeuden suuruus ja suuna a (suunnanmu uos) sen posuessa säh kökenäsä' V: v=7,3.105m/s ja «.=58o. Y4 : _

3 - \//- rn. f,,\ s-+.-+,_ E \//= E V1/= QU = eu = P.?f.V : AF [.V - - 'E\', ev=,goj773.ö''j, Af kev = 3.rooo ev = )f ooa. Goa773'ö''J e = +,oos+ra5.d''j s +,0-!ä'1 _ (o) r** ]- A), L **- T Y ö P 6 RA -fä,-,<ö< Mrärv re senå krrhay- Tr7s.7yä nuyr?uu rrr on( N Lkc*Q.{ R^GAk{1.' QU 1rr = = AF* * rr' A\J frn : rn

4 r _--.u'; -_..,,.._.....:. -u * * ,..:- ' ^rå = = A e\' 6 0??3' [ö,og3p3r,./d _r--:1-_ T =, 1,3?? 6 s?o3a 1r s 9,1-; S,*L D Å-?-of# F,f ; 1_ 'rå { nen/s.rrcl c! { E ; --å

5 Teh. 2. a) Levossa oeva afahukkanen o = He2+1c-hukkanen on heumaomn ydn) khdyeään 1,3 kv jänneeä. q-hukkasen massa on 6,644656'!A-27 kg. Laske a fa h u kka se n o p pu no pe u s. b) Khdyä msen jäkeen q-hukkanen uee vasa kkassu unaseen jarruavaan sähkökenään, jonka vomakkuus on L20 kv/m. Kunka pkä e afahukkanen Pääsee? Teh.2. Rakasu: a) Afahukkasen sähkövaraus Q = +2e. Akesvaraus e = L,602L773'10-1e C (MAOL s. 70 (71)). Sähkökenän ekemä khdyysyö muuuu afahukkasen keenergaks. Koska sähkökenän ekemä yö on W = QU, vodaan krjoaa yöperaoeen (Schusern kaovo mukaan QU =*r' ) v= ff -- {m 2.2. L,6o2z 7 3. Lo- e c. 73oo v 6,6446s6.L0-27 kg v * ,744gY s Vasaus: v = 3.5'10s m/s. b) Afahukkanen unkeuuu kenään makan s. Jarruavan sähkökenän a-hukkaseen ekemä yö on W = Fs - QEs, mssä Q = +2e. Eekronn ke-energa Ek = // - QU kuuu jarruavan sähkökenän pysäyysyöhön f = QEs makaa s e QU = QEs Täsäseuraa,eä - - ä 1300 v : m x o,o1o83m. Vasaus: a-hukkanen pvsähw kueuaan 1.1 cm.

6 To J ^/.' TÅ.fa J6.rr H D^SrUr^ ÅF : 1, = 1Jo 0.= + a -q, _1å - - a A< o s = \' U"1. e U" +o 4.å =v- C' - F- L o. a 1[: 1r -o Uo - a, 6,å- 2a E A=-= rn Qr rv\ )- - d å,9 (v1 1rj ' rn åqf _- r', a Å _ *---1 r- (: o o?{,7+1,,?)1 6,6rGre a; - o ' 1 7' A', 6 o 7 73 ' ö'' c ' eo ooo!! C S Ä O,6o83 m s ^, crr' L.--_!! 1 J{e

7 r nr 6) \, - V R,T q \-./ Q= -1 + å, O- o'c r = qo-o3! - u- v' 6- G R;v, T^ ^T o Eerrr rr J= /5 crn W= QU U= Eo - H,UKKA,VCTV f,,rtyy ALSH PAA \, POTE^./TTAALfN Fo rcnt,r.au erv R Gz n vyroj AEe = QU = QEJ -4 AEr 3 q sj P o r q,o.roå. q/;rh a:p,,vg,61 E a e d= 5cm \ r a H v Kr^ Ne N ATY Y 'L n rä^ N Pore^/rA^A'N rj Pore Nn.qu <w ERq k;.fva 4

8 Hr: å = 5crv A oj Por N T AA e_ KOCF* P OT 'V7 AA L G ' T"' UVTV ( R RVfÅ) f rrrrr /V Tz- a ror M rä^ L, WNrr) yl n äå p'v e n/ T r+ råvä. rr^ så H?ö r rvr^ V vorakfvv- YFS N w/ 'FTö crn =_V,/ N/ L o or^ DeN E E s =r: q: : s e Nm= CN r ".H LqJ =N C,\ \-/ crn =yry JV rnm Y r,f rc För*RKA -f r- r vf A Vo DA^ v KÄy*Å* Ka^voJA APvMA: W=F, &= [r] f" [u] w =...:_ cr = r/rm - J =v C Q=\A/ a

9 r - rn 3 4x- U = fc A= G ^G ol / 'V C rn ran E-U - - -'' c ' r-2, \a ++.F ++f! U /\ ö /,1 * T.aJA PA rvo Z) f=ö. +G -G o o G,r)!- -, a-- Hröre,Vr, rv vo fra = P,VoVo }-1A = ry = ry= W- :,7_2u v _ - -L -Z -? 9 e. o? -7r!-#. 6 a.o'm x 3, p g. o C, - : Q r -3,Å./ 6''c (- ru) L

10 Te r'e (vr-,.fo s -T) m = 35 p s 3r.,o'\ s 3 f,,,a''4 a= +å2e A)..[,6oA77j.r,rc' c = A urn V=3 OLeruJ : rr.n A/of r nrårörs Eu-a ca N "- v AJ!s-u*r Tå-Y-åT*!s!f8 : _ \ JÄ J Kä/A/ N Vo ryå : Q Pa,vöyo n1 ö = fnq, d U \Å \ /' /, r d + A ) TejA? Mo: ( Sr= o +e =o SÄHrörv N -G = o G vana = PANovonA 7:

11 7 c- - \E rnx 3u d a U =nx d qu = r?r ['a u= ry a U = z'' k7,s?, 'o ^ e2- {, {a"av.a'' c. U ; G?,?V x hov V r,ekv '

12 rcrrr.co (Vo--roo-7) =:E \-/ Q.o, ff = 65 nf * 82^* U:?G*V TAPA r.' c = 7r5" vo-akoch.o r f+gqry v4 vpy^r fgr, - far rvo VO-1A C=n - Laar6^N _ JÅuur/.fvar'r^ T -f,nhrötven Vo fz. r.j -ÄHKö< vrä N vö r?a KK uv-f : = L- -r.å a våfavs a= F Lr) : L- r. (): N = :;"1 (a r-z J - '

13 r.^=o :? (d =L TasaPArrvo, := rna =ö TA E C +f = o * " rq '\,_D ]Ja T\\J F f*^r /\--,\vy'v' = '''' G [=[ = Gfr,na Grana f-, = {n] 7a"4, e \*Y -_\ \7 7 4 = -.-,\A 1/- -, ^7fo*,a U, (e) " GN - 2er\ q=p rau vv s J. (ra, ; (N = rn?4fu+ O= 65',_ -c )-? h. 2s2,. 9.O"rn.Ta^ Z,so 16a V ax 7To6.6?C rra.6?c V. 7,2nC o

14 TAPA ]f : "Koon.D N^ATr.f?R?ä f ^ n L O= o v r? a?s.) - / (*) T*sr1.?A Na : Fo<PoM NT, g,f=o f v OD ogrq : / 'J x -r7- G = o ) Tn^a = 1 co,aå = G * XAA A = Fs G Jr. (aj:e N?n Q= U" = V rx= T, = G J eae^rv? uoe?n - ->J, -- Go-m{ w rj - -- a.a rnfrf"."a u

15 { = [,0 b=3 -c.o J = 3 6= - a = fz f" g'f= ma r- 's - rn Y1 ao J. 7o (7r) = 1,7 c o-,6o ? c = 9,o??erå,,6''\ x FerTreo rv N. key präö c: N Dyrca K^ A/ P evlan (Pr) HvFA^N rn a, E5 rn ef fne : ff =a F VA< o. kosfa F on v;kro- M(,v /? - JA FHrYV,YJ A= { orv N rrk on/ TAsrJe sn KHryväÅ JA A=,6oaaa3-/6''c.f,? # -, o? prr. 3 /6'' r a = 3r3(7s?,)G ;'å on varrc ef c= E. '-T! *- - -TĪ L

16 _--r, - Mor vj 1}= a+ 1r 3,J717f??L.;f, , -c +o.o r 1"r -- 3,347?g6. ; f.1r-*3;-b]{o*?..--.' *-*-'----,,r-..,,,,,,-:., ----*- - : ; KrR avrn <vl<6rr HaTb^ +_-.--r - s.)_ --*]-* +--.*- r-----j-- T-' - ^ ' - jr j : 5,e O6ary ]_ 'L:--.**, r /, T--_. -r!.--:---*-^.. - a b Gr n rrromrv ^rope f o," 3,3.rof ra f <v< 11 M'r < A ,+- - Huor v _ = m fj: EJ -- Y, \ -r rrr J Ḻ"= rn, -N -C _T H ' hr V - -r ,

17 r Yh { a x {,< :1?r' N c u= X= U=? <,L= 1 3, P, of ff E0ocrh ' rn "r, a P gororv ^/ Lr< e{r,q Lö on DYrva F,raV p6rv.rl^, N (^/{') 5F= rnä F- = rna 's Qs ma (= Q '. fn mr =/qf'r{ -1, -_ ra q" vk.^^n.j A = 6o773.å''C, rs-o N,h C, Ga 62r e ',d: a?1r253o.dr* fa ) \1,n K^.'vo Re A,,fc om Tä J^ rr^ u-= 1å = 3, {n +. or, (uoro) 'x 'x VAF 0 = +

18 1 X= = x 1r" bo = 3020g3 o :1s 0, ooo m ' a? ^7 333, (0.r J. e) Pv ry sv o RA.K om TA Å,f r KH-rzvÅX: A,= var6 D,, \ \ : a = 1,7 4 r 2?o. d?. [,3010 5= G,7J 8Co6g.of,g G, u=vu+;s D=ff NO P v p er.{.f Ur R.UUJ p3333.r, R'=q Q, sq f,fåo (,rc e eo 6?.,{$ 1, = 7,A7ocJ6g.ff s a.o'# No P vd N svvmta (rv na) d.,.- ** = % u ** a: e ': se oe' or? fo, r r,,?::r::? \ /,ff /-: 3,2" 58' \1.f PRoro/rN Mop vf, JA JvvNw^^4vur-oJ V ff [2 = 7-3. /of :=_-=:--,.:.:1=+-:-.-:.*, Kvcr,r g( *j*o va+rnajocn^zraj. f,1 r' ". 1. L

19 NT R G,, V Y K5 T KO TA. : [ J = J (- roure ) YDN- JA 1 vkrajfa.r)k.+(.fr re RCrxnv YEfr1cöw* an Hyo,f ( FrRorvvo(r ey = ev /-1 - (- vkk^ f\, HA,f,faf LH u,rer /V Yrf rössä ev oter ^N ev = / 6oaraa3 - A'' J Q",å{:;) FA re v.r- r ( L/.' JoS e KTRovA KHDATeTÅÄN 1 volrm JANM7r e r)" NN f vkkam M JAA LKe-*'eRe,(A^) E,- = W s AU = e' V k -? = (,6o21?73-O EJ J JrJ /ev= [6oaa?,'J