Пример 6. Протон и α - частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в

Протон и α - частица, двигаясь с одинаковой скоростью, влетают в

плоский конденсатор параллельно его пластинам. Во сколько раз отклонение протона полем конденсатора будет больше отклоне­ния α - частицы.

Рисунок 13

Дано: v0α=v0p mα=4mp qα=2qp

=?

Решение:

Заряженная частица, влетев в конденсатор параллельно пластинам (вдоль оси X) со скоростью , испытывает со стороны поля конденсатора действие кулоновской силы , на­правленной перпендикулярно пластинам кон­денсатора (вдоль оси Y). Согласно 2-му закону Ньютона движе­ние частицы вдоль оси Y будет равноускоренным:

Отклонение частицы перпендикулярно пластинам (вдоль оси Y):

так как = 0, то:

Движение частицы параллельно пластинам равномерное (вдоль оси X), поэтому время движения частицы в конденсаторе:

где L- длина пластины конденсатора, - скорость движения частицы параллельно пластинам.

Тогда отклонение частицы полем конденсатора примет вид:

Отклонение протона полем конденсатора в два раза больше от­клонения α - частицы, при условии, что обе частицы влетели в конденсатор параллельно пластинам с одинаковой скоростью.

Ответ: