НОФ 2014, III кръг (национален), 9. клас — Задача 1. Измерване на скоростта на електронен сноп

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Редактирай тази страница

Национална олимпиада по физика 2014, национален кръг, тема за 9. клас · 11 април 2014 г. · 10 т.

Условие

На фиг. 1 е показан уред за определяне на скоростта на електронен сноп. Плочата А на плосък кондензатор е заземена, а плочата B е свързана към земята през резистор със съпротивление R=106 ΩR = 10^6\ \Omega и амперметър, както е показано на фигурата. Електроните навлизат в кондензатора през малък отвор в пластината A, движейки се перпендикулярно към нея. Разстоянието между пластините е d=5 mmd = 5\ \mathrm{mm}, а площта им – S=10 cm2S = 10\ \mathrm{cm}^2.

Данни

Елементарен електричен заряд, e=1,6.10−19 C\mathrm{e} = 1{,}6.10^{-19}\ \mathrm{C};

Маса на електрона, m=9,1.10−31 kg\mathrm{m} = 9{,}1.10^{-31}\ \mathrm{kg};

Електрична константа, ε0=8,85.10−12 F/m\varepsilon_0 = 8{,}85.10^{-12}\ \mathrm{F/m}

Схема на уреда: заземена плоча A, плоча B, резистор R и амперметър към земята.
Фиг. 1 — плосък кондензатор с плочи A и B; електронният сноп със скорост vv навлиза през отвор в плоча A, а плоча B е свързана към земята през резистор RR и амперметър.

А) Амперметърът отчита протичане на ток. Пречертайте схемата и означете посоката на тока през амперметъра. Дайте кратко обяснение (1-3 изречения) защо сте избрали тази посока. [1 т.]

Б) Показанието на амперметъра започва да се увеличава и достига максимална стойност I=1,5.10−5 AI = 1{,}5.10^{-5}\ \mathrm{A}. Какво количество заряд Q се е натрупало на пластината B? [4 т.]

В) С каква начална скорост vv електроните навлизат в кондензатора? [3 т.]

Г) За колко време t електроните изминават разстоянието от пластината A до пластината B? [2 т.]

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение

Оригинал в Архива: NOF3_2014_9problems.pdf · официални решения: NOF3_2014_9solutions.pdf