НОФ 2018, I кръг (общински), 9. клас — Задача 1. Опити с електроскоп

ОБЩИНСКИ КРЪГ НА ОЛИМПИАДА ПО ФИЗИКА. ТРЕТА СЪСТЕЗАТЕЛНА ГРУПА (ученици, които през настоящата учебна година изучават учебно съдържание за IX клас). 14 януари 2018 г. · 14 януари 2018 г. · 10 т.

Указания към участниците

Уважаеми ученици, времето за работа е четири астрономически часа.

Желаем Ви успех!

Условие

А) Ученик доближава отрицателно заредено метално топче, закрепено на пръчка от диелектрик до топчето на електроскоп, без да го допира, при което стрелката на електроскопа се отклонява. След отдалечаване на пръчката с топчето, стрелката на електроскопа се прибира.

а) Обяснете причината за отклоняването на стрелката. Как се нарича това физично явление? [3 т.]

б) Пресметнете интензитета на електричното поле на разстояние $r=5\ \mathrm{cm}$ от металното топчето, ако големината на заряда му е $q=200\ \mathrm{nC}$. (Топчето създава електрично поле като точков заряд.) [2 т.]

Б) Ученикът допира отрицателно зареденото метално топче до топчето на електроскопа и след отклоняването на стрелката го отстранява. Свързва заредения електроскоп с друг електроскоп, идентичен на първия, който не е зареден, посредством тънък проводник и стрелката на втория електроскоп също се отклонява. Отстранява проводника и допира пръста си до топчето на втория електроскоп. След това отново свързва двата електроскопа с проводника. Ако знаете, че в края на тази процедура зарядът на втория електроскоп е $q'=-40\ \mathrm{nC}$, определете:

в) Какъв заряд е получил първият електроскоп от зареденото метално топче? [3 т.]

г) Колко електрона са преминали върху пръста на ученика, ако се приеме, че при тази процедура електроскопът се е разредил напълно. [2 т.]

Приемете, че зарядът на проводника е пренебрежимо малък. Елементарният заряд е $e =1{,}6.10^{-19}\ \mathrm{C}$.

Решение

---

Оригинал в Архива: 9.pdf