Протон влетает в электрическое поле конденсатора параллельно его пластинам в точке, находящейся посередине между его пластинами (см. рис.).

Минимальная скорость , с которой протон должен влететь в конденсатор, чтобы затем вылететь из него, равна 350 км/с. Длина пластин конденсатора 5 см, напряженность электрического поля конденсатора 5200 В/м. Каково расстояние между пластинами конденсатора? Поле внутри конденсатора считать однородным, силой тяжести пренебречь.
Решение:
Для решения задачи заметим, что в конденсаторе между обкладками будет существовать однородное электрическое поле, вектор напряженности которого направлен вертикально вниз. Тогда на протон со стороны этого поля будет действовать сила .
Под действием этой силы тело будет двигаться равноускоренно, и по второму закону Ньютона модуль этого ускорения равен:
Теперь введём оси, а именно направим ось параллельно горизонту, а ось перпендикулярно ему, тогда так как сила действует только вертикально, то тело будет двигаться равноускоренно только вдоль оси , а вдоль оси движение будет равномерным. Тогда для описания движения протона применим следующую систему уравнений:
И рассматривая минимальное условие чтобы протон вылетел из конденсатора получим:
Тогда объединяя все выше написанные уравнения получим: