Протон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 120 км/с. Напряженность поля внутри конденсатора 30 В/см,
10-11 класс
|
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
Другие вопросы из категории
твующая на человека массой 80 кг,при подъеме его на верхнюю площадку?
Читайте также
конденсатора 30 В/см,длина пластин конденсатора 10 см. Во сколько раз скорость протона при вылете из конденсатора больше его начальной скорости?
ского поля конденсатора Е = 200 В/см. При вылете из конденсатора электрон попадает в магнитное поле, линии которого перпендикулярны силовым линиям электрического поля. Индукция магнитного поля В=2*10-2 Тл. Найдите радиус винтовой траектории электрона в магнитном поле.
пластинами 10 мм. Электрон НЕ вылетает из конденсатора. Найти длину пластин конденсатора.
конденсаторе, если его пластины раздвинуть на расстояние 10 см друг от друга?
потенциалов батареи, если конденсаторы отсоединить от источника и соединить параллельно?
2) Конденсатор с парафиновым диэлектриком ( Е= 2) заряжен до разности потенциалов 150 В. Напряженность поля внутри конденсатора 6 кВ/м. Площадь пластин 6 см2. Определить емкость конденсатора.