НОФ 2016, I кръг (общински), 9. клас — Задача 1. Взаимодействащи си електрични заряди

Национална олимпиада по физика 2016, общински кръг, IX клас · 16 януари 2016 г. · 10 т.

Условие

Две еднакви метални топчета със заряди $q_1 = -50\ \mathrm{nC}$ и $q_2 = 100\ \mathrm{nC}$ се намират във вакуум.

а) Ако топчетата са на много голямо разстояние едно от друго и на практика не взаимодействат помежду си, начертайте в работния си лист силовите линии на създадените от тях електрични полета. (Спазете подходящото съотношение в техния брой.) [1,5 т.]

б) Топчетата се доближават на разстояние r = 10 cm едно от друго.

• Начертайте в работния си лист посоките на електричните сили F$_1$ и F$_2$, действащи върху топчетата 1 и 2 съответно.
• Пресметнете големините на силите F$_1$ и F$_2$.
• Ако топчетата бъдат оставени да се движат само под действие на електричните сили, какъв вид движение ще извършват? (използвайте подходящите определения: криволинейно, праволинейно, равномерно, ускорително) [3,5 т.]

в) Топчетата са допрени едно до друго, а след това отново са раздалечени на първоначалното разстояние r.

• Определете знака и големината на зарядите $q_1'$ и $q_2'$ на топчетата след допирането им.
• Ще се променят ли посоките на електричните сили, действащи на топчетата? Обосновете отговора си.
• Ще се променят ли големините на електричните сили върху топчетата – ако да, как? Обосновете отговора си.
• Пресметнете интензитета E на електричното поле, което топчето 1 създава в точката, в която се намира топчето 2. [5 т.]

Отговори

Решение

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