Протон влетает в плоский воздушный конденсатор со скоростью 1 км/с на равном расстоянии от пластин параллельно им. Определить скорость частицы в момент соударения с пластиной, если напряжение на конденсаторе 1 кВ.

Протон будет отклоняться в сторону пластины с отрицательным зарядом.  



Скорость Vx изменяться не будет.

Начальная кинетическая энергия протона:

$W_0=\frac{mv_x^2}{2}$     

 Под действием электрического поля конденсатора протон приобретет скорость Vy.  Поскольку в горизонтальном направлении протон пройдет половину расстояния между обкладками, он приобретет прирост кинетической энергии:

$dW=\frac{q_pU}{2}$     

Кинетическая энергия протона в момент соударения с пластиной равна сумме начальной энергии плюс полученной в результате воздействия электрического поля:

$W=W_0+dW=\frac{mv_x^2}{2}+\frac{q_pU}{2}$   

Но, как известно, кинетическая энергия поступательного движения тела выражается формулой:
$W=\frac{mv^2}{2}$      
Тогда можем записать:

$\frac{mv^2}{2}=\frac{mv_x^2}{2}+\frac{q_pU}{2}$

$v=\sqrt{\frac{mv_x^2+q_pU}{m}}$  

Подставляйте данные в системе СИ и калькулятор вам в помощь

Комментарии