Отрицательно заряженная пылинка, движущаяся со скоростью, намного меньшей скорости света, влетает в пространство между пластинами заряженного плоского конденсатора так, как показано на рисунке. Пылинка пролетает через конденсатор. Действием сил тяжести и трения, а также искажениями электрического поля вблизи краев пластин конденсатора можно пренебречь.
Как изменятся за время пролета через конденсатор модуль импульса пылинки и расстояние от пылинки до положительно заряженной пластины конденсатора, если увеличить напряжение между его пластинами?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.
1. Увеличивается.
2. Уменьшается.
3. Не изменяется.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.
| Модуль импульса пылинки в момент вылета из конденсатора | Расстояние от пылинки до положительно заряженной пластины конденсатора в момент вылета |
Электрическое поле, созданное двумя заряженными пластинами, имеет напряженность, вектор которого направлен вертикально вниз. Поскольку частица отрицательная, то на нее действует сила электрического поля F = qE, направленная вертикально вверх.
Напряженность поля равна 
Под действием этой силы по второму закону Ньютона частица движется с ускорением:
При вылете скорость заряженной частицы равна:
Из данного выражения видно, что при увеличении напряжения между пластинами скорость вылета частицы увеличивается (1).
При вылете частицы из электрического поля происходит отклонение от первоначального направления на угол, тангенс которого:
При увеличении напряжения увеличивается угол отклонения, следовательно, уменьшается расстояние от положительной пластины (2).
Ответ: 12.