Question

Протон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью Vo=10^6 м/с. Напряжение между пласинками конденсатора 2000В, расстояние между ними 2 мм, длина конденсатора 1 см, масса протона 1,672*10^27 кг. Найдите кинетическую энергию протона при вылете из кондесатора.

Answer 1

Ответ:

1,6 *10^-15 Дж

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Кинетическая энергия протона при влете в конденсатор будет равна потенциальной энергии протона при его вылете.

Для начала, найдем электрическое поле внутри конденсатора. Электрическое поле между пластинами конденсатора можно найти с помощью формулы:

E = V / d,

где V - напряжение между пластинами конденсатора, d - расстояние между пластинами.

E = 2000 В / 0.002 м = 1 000 000 В/м.

Затем мы можем использовать формулу для работы, чтобы найти потенциальную энергию протона:

W = q * V,

где q - заряд протона, V - напряжение между пластинами конденсатора.

Заряд протона можно найти с помощью формулы:

q = m * a,

где m - масса протона, a - ускорение протона.

Ускорение протона можно найти с помощью формулы:

a = E * e,

где E - электрическое поле, e - заряд элементарного заряда (1.6 * 10^(-19) Кл).

Таким образом, ускорение протона:

a = 1 000 000 В/м * 1.6 * 10^(-19) Кл = 1.6 * 10^(-13) В/(м * Кл).

Теперь, используя найденное ускорение, мы можем найти заряд протона:

q = 1.672 * 10^(-27) кг * 1.6 * 10^(-13) В/(м * Кл) = 2.6752 * 10^(-40) Кл.

Наконец, подставим заряд протона и напряжение в формулу для работы:

W = 2.6752 * 10^(-40) Кл * 2000 В = 5.3504 * 10^(-37) Дж.

Таким образом, кинетическая энергия протона при вылете из конденсатора составляет 5.3504 * 10^(-37) Дж.