Задание 15 ЕГЭ по физике · задача C6E09F
|
|
Протон, движущийся в вакууме со скоростью пролетает между пластинами заряженного конденсатора так, как показано на рисунке.
| 1) | увеличится |
| 2) | уменьшится |
| 3) | не изменится |
| Кинетическая энергия вылетевшей частицы | Время пролёта конденсатора |
Как изменится кинетическая энергия вылетевшей частицы и время пролёта конденсатора, если уменьшить напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Показать ответ и разбор
Ответ: 23
Разбор
Протон влетает в конденсатор горизонтально. Электрическое поле направлено вертикально вниз (от «+» к «−»), поэтому на положительный протон действует сила $F = qE$ вниз.
Время пролёта. Горизонтальная составляющая скорости не меняется — вдоль пластин нет силы. Длина конденсатора по горизонтали фиксирована, поэтому время $t = L / \upsilon$ₓ остаётся прежним при любом E. Следовательно, время пролёта не изменится (3).
Кинетическая энергия. Вертикальная скорость появляется за счёт работы электрического поля. При уменьшении E сила и ускорение вниз уменьшаются, прирост $\upsilon$ᵧ становится меньше. Значит, итоговая кинетическая энергия вылетевшего протона тоже уменьшится (2).
Время пролёта. Горизонтальная составляющая скорости не меняется — вдоль пластин нет силы. Длина конденсатора по горизонтали фиксирована, поэтому время $t = L / \upsilon$ₓ остаётся прежним при любом E. Следовательно, время пролёта не изменится (3).
Кинетическая энергия. Вертикальная скорость появляется за счёт работы электрического поля. При уменьшении E сила и ускорение вниз уменьшаются, прирост $\upsilon$ᵧ становится меньше. Значит, итоговая кинетическая энергия вылетевшего протона тоже уменьшится (2).