НОФ 2012, I кръг (общински), 9. клас — Задача 2

ЧАСТ 1.

В точките А и В на електростатично поле се поставят последователно електрични заряди с различна големина. На фигурата е показана зависимостта на потенциалната енергия на зарядите от тяхната големина. Определете:

а) потенциала на полето $\varphi_A$ в точка А;

б) потенциала на полето $\varphi_B$ в точка В;

в) напрежението $U_{AB}$ между двете точки.

ЧАСТ 2.

Протон, който в началния момент е в покой започва да се движи в еднородно електростатично поле. В т. А протонът се намира в покой, а в т. В притежава кинетична енергия $E_{KB}=2\ \mathrm{MeV}$.

а) Опишете движението на протона.

б) Направете чертеж, като означите и аргументирате посоката на силовата линия, която минава през т. А и т. В.

в) Как ще се изменят електричната потенциална енергия и кинетичната енергия на протона? Определете изменението на електричната потенциална енергия в MeV и в джаули.

г) Ако интензитетът на еднородното електростатично поле е $E=5\cdot10^5\ \mathrm{N/C}$, определете големината и посоката на електричната сила, която действа на протона.

Елементарният електричен заряд $e=1{,}6\cdot10^{-19}\ \mathrm C$.