Однородное электрическое поле создано двумя параллельными противоположно заряженными пластинами, находящимися на расстоянии 20 мм друг от друга. Напряжённость электрического поля равна 3 кВ/м. а) Чему равна разность потенциалов между пластинами? б) Какую скорость в направлении силовых линий поля приобретает первоначально покоящийся протон, пролетев пространство между пластинами? Заряд протона равен 1,6*10^-19 Кл, его масса 1,67*10^-27 кг. в) Во сколько раз меньшую скорость приобрела бы α-частица, заряд которой в 2 раза больше заряда протона, а масса в 4 раза больше массы протона?
Ответы на вопрос
а) Разность потенциалов:
\[U=Ed\]
\[U=3000\cdot0{,}020=60\text{ В}\]
б) Энергия, полученная протоном в поле, переходит в его кинетическую энергию:
\[qU=\frac{mv^2}{2}\]
\[v=\sqrt{\frac{2qU}{m}}=\sqrt{\frac{2\cdot1{,}6\cdot10^{-19}\cdot60}{1{,}67\cdot10^{-27}}}\approx1{,}07\cdot10^5\text{ м/с}\]
Протон приобретёт скорость примерно \(1{,}07\cdot10^5\text{ м/с}\) в направлении силовых линий.
в) Для α-частицы заряд в 2 раза больше, а масса в 4 раза больше. Поэтому её скорость будет:
\[v_{\alpha}=\frac{v}{\sqrt{2}}\]
То есть α-частица приобретёт в \(\sqrt{2}\) раза меньшую скорость: примерно \(7{,}6\cdot10^4\text{ м/с}\).
Похожие вопросы
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili

