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.
Ответ: 23