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:
Под действием электрического поля конденсатора протон приобретет скорость Vy. Поскольку в горизонтальном направлении протон пройдет половину расстояния между обкладками, он приобретет прирост кинетической энергии:
Кинетическая энергия протона в момент соударения с пластиной равна сумме начальной энергии плюс полученной в результате воздействия электрического поля:
Но, как известно, кинетическая энергия поступательного движения тела выражается формулой:
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:
$\frac{mv^2}{2}=\frac{mv_x^2}{2}+\frac{q_pU}{2}$
$v=\sqrt{\frac{mv_x^2+q_pU}{m}}$
$v=\sqrt{\frac{mv_x^2+q_pU}{m}}$
Подставляйте данные в системе СИ и калькулятор вам в помощь
Комментарии
Отправить комментарий
Здесь вы можете оставить ваш комментарий.