ID: 00010698
Заряженная частица массой m, движущаяся со скоростью V влетает в поле плоского конденсатора (см. рис.). Расстояние между пластинами конденсатора равно d, а напряжённость электрического поля между пластинами равна E. Пролетев конденсатор, частица отклоняется от первоначального направления на угол α.
Как изменятся модуль скорости вылетевшей частицы и угол α, если уменьшить напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Движение частицы в конденсаторе аналогично горизонтальному броску. Горизонтальная скорость не меняется: v_x = v = \text{const}. Ускорение вдоль поперечной оси:
a = \frac{qE}{m}
Вертикальная скорость в момент вылета:
v_y = a \cdot t_{вых} = \frac{qE}{m}\sqrt{\frac{dm}{qE}} = \sqrt{\frac{qEd}{m}}
При уменьшении E: v_y уменьшается, v_x не меняется. Полная скорость вылета:
v_{вых} = \sqrt{v_x^2 + v_y^2}
уменьшается, так как v_y уменьшается, а v_x = v остаётся прежним. Угол отклонения:
\operatorname{tg}\alpha = \frac{v_y}{v_x}
При уменьшении v_y и неизменном v_x — \operatorname{tg}\alpha уменьшается, следовательно, \alpha уменьшается.