ID: 00018036
Протон, движущийся в вакууме со скоростью $\vec{v}$, пролетает между пластинами заряженного конденсатора параллельно его пластинам так, как показано на рисунке.
Как изменятся кинетическая энергия протона на выходе из конденсатора и время пролёта конденсатора, если уменьшить напряжённость электрического поля между пластинами конденсатора? Сопротивлением воздуха и силой тяжести пренебречь.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ:
А) кинетическая энергия протона на выходе
Б) время пролёта конденсатора
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
Снова «электрический брошенный камень»: протон влетает вдоль пластин, поле толкает его поперёк. Разложим движение на продольное (вдоль пластин) и поперечное. И сразу подметим главный подвох — что вообще управляет временем пролёта.
Конденсатор протон проходит «вперёд», то есть вдоль пластин. Вдоль этого направления силы нет, скорость $v_x=v$ постоянна. Время пролёта $t=\dfrac{L}{v}$ зависит только от длины пластин и начальной скорости — и совсем не зависит от поля $E$! Поэтому при изменении $E$ время не изменится — позиция 3.
Энергия $E_к=\dfrac{m v_{вых}^2}{2}$, где $v_{вых}^2=v_x^2+v_y^2$. Продольная часть $v_x$ та же, а поперечную скорость даёт поле: $v_y=\dfrac{qE}{m}t$. Уменьшаем $E$ — уменьшается $v_y$, значит и полная скорость, и кинетическая энергия на выходе уменьшится — позиция 2. (По-другому: поле совершает меньшую работу $A=qE\cdot y$, поэтому добавка к энергии меньше.)
Итого А — 2, Б — 3.