Физика, тема электростатика Два электрона влетают в пространство между пластинами плоского конденсатора вблизи
одной пластины и вылетают вблизи другой. Начальная скорость υ обоих электронов одинакова,
но у одного электрона вектор скорости направлен под углом α1 = 60?, а у другого под углом α2
= 45? к линиям поля. У какого электрона при вылете из конденсатора приращение
кинетической энергии будет больше?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для вычисления приращения кинетической энергии электрона при вылете из конденсатора, нам необходимо знать работу силы, совершенной над электроном в электрическом поле конденсатора.
Работа силы, совершенная над зарядом, равна изменению его потенциальной энергии. Потенциальная энергия электрона в электрическом поле равна: ΔU = qΔV, где ΔU - изменение потенциальной энергии, q - заряд электрона, ΔV - изменение потенциала между пластинами конденсатора.
Для плоского конденсатора изменение потенциала между пластинами равно: ΔV = Ed, где E - напряженность электрического поля конденсатора, d - расстояние между пластинами.
Таким образом, изменение потенциальной энергии электрона при нахождении между пластинами конденсатора равно ΔU = qEd.
Приращение кинетической энергии электрона при вылете из конденсатора будет равно разности потенциальной энергии на вылете и на влете. Так как у обоих электронов начальная скорость одинакова, то разность кинетической энергии будет равна разности потенциальной энергии: ΔK = qEd.
Так как значение qE и d для обоих электронов одинаково, то для вычисления приращения кинетической энергии нужно узнать угол между направлением скорости электрона и линиями поля для каждого случая.
Для электрона со скоростью, направленной под углом 60° к линиям поля, угол между скоростью и линиями поля на вылете составит 60° - 180° = 120°.
Для электрона со скоростью, направленной под углом 45° к линиям поля, угол между скоростью и линиями поля на вылете составит 45° - 180° = 135°.
Таким образом, для электрона, улетающего под углом 45°, приращение кинетической энергии будет больше.