Электростатика — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047832
Электростатика
№2. Задание 15
ID: 00047832
$\alpha$-частица, движущаяся в вакууме со скоростью $v\ll c$, пролетает между пластинами заряженного конденсатора так, как показано на рисунке. Пролетев конденсатор, частица отклоняется от первоначального направления на угол $\alpha$.

Как изменятся кинетическая энергия вылетевшей частицы и угол $\alpha$, если увеличить напряжение между пластинами конденсатора?
Кинетическая энергия $\alpha$-частицы на выходе из конденсатора | Угол отклонения частицы $\alpha$ |
|---|---|
|
|
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: Сборник Демидовой 2019
Решение
Частица влетает параллельно пластинам. Поле конденсатора направлено поперёк пластин (от «+» к «−») и действует на частицу силой $qE$ поперёк пластин. Вдоль пластин сил нет, поэтому скорость вдоль пластин $v$ не меняется, и время пролёта $t=\dfrac{L}{v}$ ($L$ — длина пластин) прежнее.
Увеличим напряжение $U$: напряжённость поля $E=\dfrac{U}{d}$ вырастет, вырастет и сила, и поперечное ускорение $a=\dfrac{qE}{m}$.
Кинетическая энергия. Она растёт на работу силы поля: $A=qE\cdot y$, где $y$ — смещение частицы поперёк пластин за время пролёта, $y=\dfrac{at^2}{2}$. Время то же, ускорение больше — смещение больше; сила тоже больше. Работа поля выросла, и кинетическая энергия на выходе увеличится.
Угол отклонения. Поперечная скорость на выходе $v_y=at$ выросла, а продольная $v$ прежняя:
$$\operatorname{tg}\alpha=\dfrac{v_y}{v}.$$
Тангенс вырос — угол увеличится.
Итог: кинетическая энергия — 1, угол — 1.
Ответ
Другие задания по теме «Электростатика» (8)
- Задание 15 №00047833 — альфа -частица, движущаяся в вакууме со скоростью v много меньше c, пролетает…
- Задание 15 №00047825 — Уединённому проводящему шару сообщён заряд q. Расстояние OA равно AБ. Модуль…
- Задание 15 №00026054 — Заряженная частица массой m, движущаяся в вакууме со скоростью…
- Задание 15 №00026051 — Протон, движущийся в вакууме со скоростью $\upsilon Как изменится кинетическая…
- Задание 15 №00026037 — Протон, движущийся в вакууме со скоростью $\upsilon Как изменятся модуль…
- Задание 15 №00018851 — Во внешнем однородном электростатическом поле напряжённостью 400 В/м находится…
- Задание 15 №00018841 — Положительно заряженная альфа-частица, испущенная радиоактивным ядром, движется…
- Задание 15 №00018838 — При постановке первого опыта маленький шарик массой m, несущий заряд q0,…