Протон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 120 км/с. Напряженность поля внутри конденсатора 30 В/см, длина пластин конденсатора 10 см. С какой скоростью протон вылетает из конденсатора?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для нахождения скорости протона при вылете из конденсатора воспользуемся законом сохранения энергии.

Пусть у протона на входе в конденсаторе энергия составляет 1/2mv^2, а на выходе энергия равна eU, где e - заряд протона, U - напряжение между пластинами конденсатора.

Тогда можно записать уравнение:

1/2mv^2 = eU

где v - скорость протона на выходе из конденсатора.

Выразим скорость v:

v = sqrt(2eU/m) = sqrt(2 1.6 10^-19 30 / 1.67 10^-27) м/с ≈ 1.23 * 10^7 м/с

Соответственно, скорость протона при вылете из конденсатора составляет примерно 1.23 * 10^7 м/c, или 12.3 Мм/с.