Menu
Протон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 120 км/с. Напряженность поля внутри конденсатора 30 В/см, длина пластин конденсатора 10 см. С какой скоростью протон вылетает из конденсатора?


на протон (заряженную частицу), летящий между обкладками конденсатора, действует сила F = E*q, направленная перпендикулярно начальной скорости протона (если предполагается, что протон влетает в конденсатор параллельно пластинам). 
E = 30В/см = 300В/метр (будем все считать в СИ). 
Заряд протона q = 1.6*10^-19Кл 
F = 300*1.6*10^-19 = 4.8*10^-16Н.  
Т. Е. Ускорение протона в направлении, перпендикулярном пластинам равно a = F/m_протона = 4.8*10^-16/1.67*10^-27 = 2.87*10^11 м/с^2, а составляющая скорости, параллельная пластинам остается равной 120км/с 
Длина конденсатора 10см=0.1м, найдем составляющую скорости, перпендикулярную пластинам при вылете электрона из конденсатора.  
0.1 = a*t^2/2 = V*t/2 
V = sqrt(0.2*a) = sqrt (0.2*2.87*10^11) = 24*10^4 м/с 
Т. О. Скорость протона складывается из двух составляющих - одна из составляющих равна 24*10^4 (перпендикулярная пластинам), другая 120км/с = 12*10^4. 
Искомая скорость по модулю ищется как гипотенуза прямоугольного треугольника и равна sqrt (12^2+24^2)*10^4 = 12*10^4*sqrt(5) = 27*10^4/с = 270км/с 
ОТВЕТ: 270 км/с


ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ:
  • Протом влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 120км/с. Напряженность поля внутри конденсатора 30 В/см, длина пластин конденсатора...
  • Протон и альфа-частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в плоский конденсатор параллельно пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больш...
  • Электрон со скоростью vo = 4*10^9 см/сек влетает в плоский конденсатор, причем вектор его скорости лежит в плоскости, параллельной пластинам. Вычислите вертикальное смещение...
  • Плоский воздушный конденсатор подключен к источнику постоянного напряженияю Как изменится электрический заряд на одной обкладке конденсатора при уменьшении расстояния между е...
  • Протон и электрон массами mпр=1,67*10-27 кг mэл=9,1*10-31кг, ускоренные одинаковой разностью потенциалов влетают в однородное магнитное поле в направлении перпендикулярном ли...