Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 9395
2018-10-13 
Протон и электрон одновременно начинают двигаться из точек А и В противоположно заряженных пластин (рис.). Через какое время они окажутся на одинаковом расстоянии от положительной пластины? Расстояние между пластинами $d = 4 см$, а приложенное напряжение 300 в.
Решение:
Так как заряды электрона и протона одинаковы, то на них со стороны поля действуют одинаковые силы $F = eE = e \frac{U}{d}$. Под действием сил частицы движутся в противоположных направлениях с ускорениями, обратно пропорциональными массам частиц, в результате чего до встречи они пройдут расстояния $s_{п} = \frac{a_{п}t^{2} }{2}, s_{э} = \frac{a_{э}t^{2} }{a}; a_{п} = \frac{e}{m_{п} } \frac{U}{d}$, а $a_{э} = \frac{e}{m_{э} } \frac{U}{d}$, поэтому $s_{п} = \frac{e}{m_{п} } \frac{U}{d} \frac{t^{2} }{2}; s_{э} = \frac{e}{m_{э} } \frac{U}{d} \frac{t^{2} }{d}$.
$s_{п} + s_{э} = d$; подставив значения $s_{п}$ и $s_{э}$, найдем $t$:
$t = d \sqrt{ \frac{2m_{п}m_{э} }{Ue(m_{п} + m_{э} ) } }$;
$t \approx 7,8 \cdot 10^{-9} с$.
Протон и электрон одновременно начинают двигаться из точек А и В противоположно заряженных пластин (рис.). Через какое время они окажутся на одинаковом расстоянии от положительной пластины? Расстояние между пластинами $d = 4 см$, а приложенное напряжение 300 в.
Решение:
Так как заряды электрона и протона одинаковы, то на них со стороны поля действуют одинаковые силы $F = eE = e \frac{U}{d}$. Под действием сил частицы движутся в противоположных направлениях с ускорениями, обратно пропорциональными массам частиц, в результате чего до встречи они пройдут расстояния $s_{п} = \frac{a_{п}t^{2} }{2}, s_{э} = \frac{a_{э}t^{2} }{a}; a_{п} = \frac{e}{m_{п} } \frac{U}{d}$, а $a_{э} = \frac{e}{m_{э} } \frac{U}{d}$, поэтому $s_{п} = \frac{e}{m_{п} } \frac{U}{d} \frac{t^{2} }{2}; s_{э} = \frac{e}{m_{э} } \frac{U}{d} \frac{t^{2} }{d}$.
$s_{п} + s_{э} = d$; подставив значения $s_{п}$ и $s_{э}$, найдем $t$:
$t = d \sqrt{ \frac{2m_{п}m_{э} }{Ue(m_{п} + m_{э} ) } }$;
$t \approx 7,8 \cdot 10^{-9} с$.
