НЕСФ 2003, 9. клас — Задача 1

НАЦИОНАЛНО ЕСЕННО СЪСТЕЗАНИЕ ПО ФИЗИКА 29 – 30 ноември 2003 г., гр. Стара Загора 9 клас · 29 ноември 2003 г. · 10 т.

Условие

Гладка наклонена равнина сключва ъгъл $\alpha = 30^{\circ}$ с гладка хоризонтална равнина. От височина $h = 10\ \mathrm{cm}$ (т. $A$) се спуска без начална скорост тежко тяло с маса $m = 10\ \mathrm{g}$ и положителен заряд $q = 500\ \mathrm{nC}$. Отрицателен заряд $Q = 400\ \mathrm{nC}$ е закрепен във върха на правия ъгъл (фиг. 1).

Указание. Потенциалът на електростатичното поле $\varphi$, създадено от неподвижен точков заряд на разстояние $r$ от него е $\varphi = k\frac{q}{r},\quad \text{където } k = 9\cdot 10^{9}\ \frac{\mathrm{N\cdot m^2}}{\mathrm{C^2}}.$ Земното ускорение е $g \approx 10\ \mathrm{m/s^2}$.

а) Определете скоростта на тялото, когато то достигне хоризонталната равнина (т. $B$).

б) Намерете максималното разстояние $BC$, на което ще се отдалечи тялото от основата на наклонената равнина.

в) При каква големина на неподвижния заряд тялото ще достигне края на наклонената равнина със скорост $v = 0$. Обяснете качествено (без пресмятания) какво ще бъде по-нататъшното поведение на тялото – ще остане ли неподвижно или ще се движи в определена посока.

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2004_9problems.pdf · официални решения: esenni_2004_9solutions.pdf