Для вычисления приращения кинетической энергии электрона при вылете из конденсатора, нам необходимо знать работу силы, совершенной над электроном в электрическом поле конденсатора.
Работа силы, совершенная над зарядом, равна изменению его потенциальной энергии. Потенциальная энергия электрона в электрическом поле равна: ΔU = qΔV, где ΔU - изменение потенциальной энергии, q - заряд электрона, ΔV - изменение потенциала между пластинами конденсатора.
Для плоского конденсатора изменение потенциала между пластинами равно: ΔV = Ed, где E - напряженность электрического поля конденсатора, d - расстояние между пластинами.
Таким образом, изменение потенциальной энергии электрона при нахождении между пластинами конденсатора равно ΔU = qEd.
Приращение кинетической энергии электрона при вылете из конденсатора будет равно разности потенциальной энергии на вылете и на влете. Так как у обоих электронов начальная скорость одинакова, то разность кинетической энергии будет равна разности потенциальной энергии: ΔK = qEd.
Так как значение qE и d для обоих электронов одинаково, то для вычисления приращения кинетической энергии нужно узнать угол между направлением скорости электрона и линиями поля для каждого случая.
Для электрона со скоростью, направленной под углом 60° к линиям поля, угол между скоростью и линиями поля на вылете составит 60° - 180° = 120°.
Для электрона со скоростью, направленной под углом 45° к линиям поля, угол между скоростью и линиями поля на вылете составит 45° - 180° = 135°.
Таким образом, для электрона, улетающего под углом 45°, приращение кинетической энергии будет больше.