74

Протон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно…

alecsyi 14 апреля 2023

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?

категория: физика

35

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 120 км/с Длина конденсатора 10 см=0,1 м, 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 120 км/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=270 км/с ОТВЕТ: 270 км/с

пользователи выбрали этот ответ лучшим
Знаете другой ответ?

Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее...