Вопрос:

Заряженная частица массы m, движущаяся со скоростью v, влетает в поле плоского конденсатора (см. рисунок).

Фотография

Ответ ассистента

Привет! Давай разберем эти задачи по физике, посвященные движению заряженных частиц в электрическом поле и свойствам конденсаторов. ### Задача 17 (верхняя) **Условие:** Частица влетает в плоский конденсатор. Как изменятся модуль скорости и угол отклонения $\alpha$, если увеличить напряженность электрического поля $E$? 1. **Модуль скорости:** На частицу действует сила $F = qE$. Эта сила направлена перпендикулярно начальной скорости (вдоль оси $y$), поэтому скорость вдоль оси $x$ ($v_x$) не меняется. Скорость вдоль оси $y$ при вылете $v_y = a_y t = \frac{qE}{m} \cdot \frac{L}{v_x}$. При увеличении $E$ увеличивается $v_y$. Так как $v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}$, модуль скорости вылетевшей частицы **увеличится (1)**. 2. **Угол отклонения $\alpha$:** $\tan \alpha = \frac{v_y}{v_x} = \frac{qEL}{mv_x^2}$. При увеличении $E$ тангенс угла растет, значит, угол $\alpha$ **увеличится (1)**. **Ответ:** 11 --- ### Задача 18 (средняя) **Условие:** Протон пролетает через конденсатор. Как изменятся кинетическая энергия на выходе и время пролета, если *уменьшить* напряженность $E$? 1. **Кинетическая энергия на выходе:** Работа электрического поля $A = F_y \cdot \Delta y = qE \cdot \Delta y$. При уменьшении $E$ работа поля уменьшается, а значит, приращение кинетической энергии становится меньше. Общая кинетическая энергия на выходе **уменьшится (2)**. 2. **Время пролета:** Время пролета $t = \frac{L}{v_x}$. Так как $v_x$ не зависит от электрического поля (сила действует перпендикулярно), время пролета **не изменится (3)**. **Ответ:** 23 --- ### Задача 19 (нижняя) **Условие:** Конденсатор подключен к источнику постоянного напряжения. * Анализируем пункты: 1. $E = U/d$. Если увеличить $d$ (расстояние), напряженность $E$ уменьшится. (Неверно) 2. Диэлектрическая проницаемость керосина $\varepsilon > 1$. Энергия $W = \frac{C U^2}{2} = \frac{\varepsilon \varepsilon_0 S U^2}{2d}$. При погружении в керосин емкость $C$ увеличится, значит, энергия увеличится. (Неверно) 3. Поле внутри идеального плоского конденсатора однородно. Напряженность во всех точках ($A, B, C$) одинакова. (Верно) 4. Потенциал уменьшается по направлению силовых линий (от "+" к "-"). Точка $A$ (у "+") имеет потенциал выше, чем точка $C$. (Верно) 5. $Q = C U = \frac{\varepsilon_0 S U}{d}$. Если $d$ уменьшить, заряд $Q$ увеличится. (Неверно) **Ответ:** 34

Другие решения

Что ещё задавали пользователи