НОФ 2012, III кръг (национален), 10–12 клас — Задача 3

*МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО, МЛАДЕЖТА И НАУКАТА

Олимпиада по физика, Национален кръг

Хасково, 21 – 22 април 2012 г.

Тема за 10. – 12. клас

Втори етап · 21 април 2012 г.*

Допълнителен текст от източника

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО, МЛАДЕЖТА И НАУКАТА

Олимпиада по физика, Национален кръг

Хасково, 21 – 22 април 2012 г.

Решения на темата за 10. – 12. клас

Втори етап

Условие

Задача 3. Електролитна вана

В електролитна вана с дължина $L = 0,1\ \mathrm{m}$ е налят електролит със специфично съпротивление $\rho = 1,0\ \Omega\cdot\mathrm{m}$ и с плътност $\rho_1 = 1000\ \mathrm{kg/m^3}$. Между успоредни електроди, разположени перпендикулярно на дължината $L$, е подадено напрежение $U = 15\ \mathrm{V}$.

а) Колко е плътността $j$ на тока, протичащ през ваната?*

[2 т]

б) Положителният електрод е изработен от мед с плътност $\rho_2 = 8900\ \mathrm{kg/m^3}$ и с моларна маса $M = 0,064\ \mathrm{kg/mol}$. При протичане на ток през ваната, в електролита се отделят еднозарядни медни йони. С колко ще намалее дебелината на медния електрод за време $t = 1\ \mathrm{h}$?

[2,5 т]

в) Ваната е поставена в еднородно магнитно поле с индукция $B = 0,1\ \mathrm{T}$, насочена вертикално надолу. На какъв ъгъл $\theta$ спрямо хоризонта ще се наклони свободната повърхност на течността, когато тя се установи в равновесно положение?

[2,5 т]

* Плътността на тока се дефинира като: $j = I/S$, където $I$ е пълният ток, протичащ през повърхност с площ $S$, ориентирана перпендикулярно на посоката на протичане на тока.

Данни: елементарен електричен заряд $e = 1,6\cdot10^{-19}\ \mathrm{C}$; константа на Авогадро $N_A = 6,02\cdot10^{-23}\ \mathrm{mol}^{-1}$; земно ускорение $g = 9,8\ \mathrm{m/s^2}$.

Решение

Номер на страница от източника

1

Номер на страница от източника

1

Номер на страница от източника

2

Номер на страница от източника

3

Теми и трудност

Трудност: неоценена.

Електричество · Магнетизъм и индукция · Флуиди · Ток и съпротивление · Магнитни сили · Хидростатика

---

Оригинал в Архива: NOF3_2012_10-12problemsD2.pdf · официални решения: NOF3_2012_10-12solutionsD2.pdf