44 балла, помогите физики, важно
Между обкладками воздушного конденсатора параллельно им по середине влетает протон со скоростью 100 м/с. Длина обкладок равна 10 см, а расстояние между ними равно 1 см. При каком минимальном напряжении протон не вылетит из конденсатора?

Ответ:

104.375 (mkV)

Объяснение:

1. В результате действия на протон электрической силы (эта сила F=Ep), он приобретает ускорение по 2-му закону Нютона (F=ma). Приравнивая правые части и помня, что U=Ed, можно выразить напряжение через массу, заряд, расстояние между пластинами и ускорение протона в электрическом поле. Неизвестная величина "а" - ускорение (см. п.№2).

2. Механика: по горизонтали протон движется равномерно прямолинейно (S=Vt, с учётом длины обкладок l=V*t), а по вертикали - равноускоренно (d/2=at²/2, так как точка входа протона - середина между обкладками). Найдя из горизонтальной составляющей время, его нужно подставить в вертикальную составляющую для того, чтобы выразить через известные величины ускорение;

3. Подставляя выражение для ускорения (п.№2) в выражение для напряжения (см. п.№1), получится финальная формула через заданные величины.

Детали во вложении (р - заряд протона, m - масса протона).

PS. Скорость протона 100 м/с (!)