НОФ 2015, I кръг (общински), 9. клас — Задача 2. Плосък кондензатор и йонизиран атом

Автор: Olympiads XYZ · транскрипция на официалните материали

Автоматична транскрипция · предстои повторна проверка срещу оригинала

Национална олимпиада по физика 2015, общински кръг, IX клас · 10 януари 2015 г. · 10 т.

Внимание: Бележка към темата

В архивния PDF с условията мрежата от квадратчета във Фиг. 1 не е отпечатана — останали са само означенията на точките. От чертежите в указанията се вижда, че мрежата е 8×8 деления, зарядът qq е в центъра ѝ, т. PP е на 2 деления вляво от заряда, а т. CC, т. NN и т. MM — съответно на 4 деления вдясно, нагоре и надолу.

Условие

Плосък кондензатор с капацитет C=25 μFC = 25\ \mu\mathrm{F} е свързан към батерия с напрежение U=10 VU = 10\ \mathrm{V} (фигура 2).

Схема на верига: плосък кондензатор с два вертикални електрода и батерия U; между електродите — точки C (до левия електрод), M (в средата) и P (до десния електрод).
Фиг. 2 — плосък кондензатор, свързан към батерия с напрежение UU; между електродите са означени точките CC, MM и PP.

а) В листа за отговори означете полюсите на батерията и знака на зарядите върху електродите на кондензатора. Начертайте силовите линии на електростатичното поле създадено между електродите на кондензатора и определете вида му. [2 т.]

б) Колко е зарядът на всеки един от електродите на кондензатора? [2 т.]

в) Атом, намиращ се в т. MM, между електродите на кондензатора, в даден момент се йонизира. В началния момент електронът и получения положителен йон се приемат за неподвижни.

Към коя от означените на чертежа точки – т. CC или т. PP ще се насочи електронът, под действие на електричните сили? Сравнете интензитетите на полето ECE_C, EME_MEPE_P в т. CC, т. MM и т. PP. (качествено сравнение: по-малък, по-голям, равен) [2 т.]

г) Към коя от означените на чертежа точки – т. CC или т. PP ще се насочи положителния йон, под действие на електричните сили? Как се променят електричната потенциална енергия WW и кинетичната енергия EkE_k на положителния йон? Отговорете само качествено – нараства, намалява или не се променя. Сравнете качествено потенциалите на полето φC\varphi_C, φM\varphi_MφP\varphi_P в т. CC, т. MM и т. PP. [4 т.]

Отговори

Покажи отговорите

Решение

Покажи официалното решение


Оригинал в Архива: 9.pdf · официални решения: 9_resh.pdf