Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 31 № 7911

На рисунке показана схема устройства для предварительного отбора заряженных частиц для последующего детального исследования. Устройство представляет собой конденсатор, пластины которого изогнуты дугой радиусом R. Перед попаданием в это пространство молекулы теряют один электрон. Во сколько раз надо увеличить напряжение на обкладках конденсатора, чтобы сквозь него пролетали ионы с вдвое большей кинетической энергией? Влиянием силы тяжести пренебречь.

Решение.

Центростремительное ускорение иона в конденсаторе a= дробь, числитель — v в степени 2 , знаменатель — R задаётся силой F=qE= дробь, числитель — qU, знаменатель — d действия электрического поля, так что  дробь, числитель — qU, знаменатель — d =m дробь, числитель — v в степени 2 , знаменатель — R (здесь q, m и v — соответственно заряд, масса и скорость иона; U — напряжение на обкладках конденсатора, d — расстояние между пластинами).

Отсюда

 дробь, числитель — mv в степени 2 , знаменатель — 2 = дробь, числитель — qRU, знаменатель — 2d .

 

Из соотношения видно, что для отбора частиц с вдвое большей кинетической энергией напряжение нужно увеличить в 2 раза.

 

Ответ: в 2 раза.

Источник: ЕГЭ 20.06.2016 по физике. Основная волна
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.3 Электрическое поле. Его действие на электрические заряды
Спрятать решение · · Курс 80 баллов ·
Ирина Колесина 01.01.2019 15:06

Здравствуйте. Можете пожалуйста объяснить почему заряженная частица летит в электрическом поле по окружности, а не по параболе, даже с условием что конденсаторы изогнуты дугой радиусом R. Заранее спасибо.

Антон

Заряженные частицы движутся по параболе в однородном электрическом поле. В изогнутом конденсаторе поле неоднородно.