Полное условие задачи:
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.
Краткое условие задачи:
Решение задачи:
Центростремительное ускорение иона в конденсаторе
задается силой
где напряженность электрического поля
так что выполняется второй закон Ньютона
Тогда получаем:
Кинетическая энергия частицы равна
Следовательно, выполняется соотношение:
Из соотношения видно, что для отбора частиц с вдвое большей кинетической энергией напряжение нужно увеличить в 2 раза.
Ответ: в 2 раза.