1.
1) время движения частицы определим из уравнения кинематики:
t = (v0 + v)/a, где v - конечная скорость (проекция на некоторую ось, сонаправленную с ускорением), a - ускорение
2) пренебрегая силой тяжести, действующей на частицу (она незначительна), запишем второй закон Ньютона:
F = ma,
E q = ma,
a = (E q)/m.
3) из уравнения кинематики: Δh = (v^2 - v0^2)/2a, откуда
v = sqrt(v0^2 + 2aS) = sqrt(v0^2 cosφ^2 + (2qEΔh)/m) = 230 м/с
тогда t = m (v0 cosφ + v)/(E q) = 0,025 c
2.
1) случай с одноименными зарядами, находящимися на расстоянии r/2 от пробного положительного заряда
по принципу суперпозиции полей: E = E1 + E2,
где E = (k |q|)/r^2.
ясно, векторы E1 и E2 равны по модулю, но не сонаправлены (обе частицы отталкивают пробный заряд), поэтому E = 0.
2) случай с разноименными зарядами, находящимися на расстоянии r/2 от пробного положительного заряда (мне лень рисовать и я хочу спать, но, тем не менее, постараюсь подробно описать рисунок)
пусть слева по горизонтали сначала расположен положительный заряд q1 и справа - отрицательный заряд q2, а между ними пробный
заряд q1 будет отталкивать пробный заряд, поэтому вектор E1 направлен вдоль горизонтали вправо
заряд q2 будет притягивать пробный заряд, поэтому вектор E2 направлен аналогично вектору E1
итак, E1 = E2 (заряд в формуле напряженности берется по модулю) и эти векторы сонаправлены
тогда по принципу суперпозиции полей в проекции на некоторую ось, направленную вправо, получим: E = E1 + E2
E = (4 k q)/r^2 + (4 k q)/r^2
E = (8 k q)/r^2 - для случая, если расстояние от пробного заряда до рассматриваемого в задаче равно r/2 и
E = (2 k q)/r^2 - для случая, если расстояние от пробного заряда до рассматриваемого в задаче равно r