НОФ 2005, II кръг (областен), 9. клас — Задача 2. Двете подусловия на задача 2. са независими

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА. ОБЛАСТЕН КРЪГ НА ОЛИМПИАДАТА ПО ФИЗИКА, 27.03.2005 г. ТЕМА ЗА 9. КЛАС · 27 март 2005 г.

Внимание: Бележка към темата

Сканираното условие е изрязано по левия край на първата страница: началните букви на някои редове и етикетите на подусловията не се виждат и са възстановени по смисъл. Официални решения няма в архива.

Основни константи

Основни константи, които можете да използвате:

  • Константа в закона на Кулон, k=9,0.109 N.m2/C2k = 9{,}0.10^{9}\ \mathrm{N.m^2/C^2};
  • Елементарен електричен заряд, e=1,6.10−19 Ce = 1{,}6.10^{-19}\ \mathrm{C};
  • Маса на електрона, m=9,1.10−31 kgm = 9{,}1.10^{-31}\ \mathrm{kg};
  • Земно ускорение, g=10 m/s2g = 10\ \mathrm{m/s^2}.

Условие

Двете подусловия на задача 2. са независими

Схема на електроннолъчева тръба: отляво катод K, до него анод A с отвор, по оста стрелка на снопа електрони, тръбата се разширява към екрана E вдясно.
Фиг. 2, а
Правоъгълен триъгълник с върхове A (горе), B (долу вляво) и C (долу вдясно), начертан с прекъснати линии; във всеки връх има малко топче; правият ъгъл е при B.
Фиг. 2, б

а) Електроните се отделят от нагретия катод (K) на електроннолъчева тръба с начална скорост v1=1,0.104 m/sv_1 = 1{,}0.10^{4}\ \mathrm{m/s}, ускоряват се от електричното поле между катода и анода (A) и попадат със скорост v2=5,5.107 m/sv_2 = 5{,}5.10^{7}\ \mathrm{m/s} върху екрана (E) (вж. фиг. 2, а). Ако приемете, че електричният потенциал на екрана φE=0 V\varphi_E = 0\ \mathrm{V}, намерете електричния потенциал φK\varphi_K на катода. [4 т.]

б) Във върховете AA, BB и CC на правоъгълен триъгълник с прав ъгъл при върха BB са разположени малки метални топчета (вж. фиг. 2, б). Разстоянията между топчетата са съответно AB=3 cmAB = 3\ \mathrm{cm}, BC=4 cmBC = 4\ \mathrm{cm} и AC=5 cmAC = 5\ \mathrm{cm}. На топчетата AA и BB са придадени еднакви положителни заряди с големини q1=0,10 μCq_1 = 0{,}10\ \mathrm{\mu C}. Какъв заряд q2q_2 трябва да бъде придаден на топчето CC, така че резултантната сила, действаща върху топчето AA, да бъде насочена успоредно на правата BCBC? Каква ще бъде при това големината на силата FAF_A, приложена върху топчето AA? [6 т.]

Решение

Внимание: Непълно решение

В архива липсва файл с решения


Оригинал в Архива: 9_zad.pdf