НПСФ 2024, 10. клас — Задача 3. Заредена сфера в поле

Национално пролетно състезание по физика 2024, тема за 10. клас (четвърта състезателна група) · 8 март 2024 г. · 10 т.

Условие

Заредено топче с маса $m = 0{,}1\ \mathrm{g}$ пада в еднородно електрично поле с напрежение $U = 200\ \mathrm{V}$ между две хоризонтални метални плочи на разстояние $l$, тръгвайки с нулева скорост от горната плоча, както е показано на фигурата. Крайната скорост на топчето е $v_1 = 5\ \mathrm{m/s}$. Ако сменим знака на заряда, но запазим големината му, то крайната скорост ще бъде $v_2 = 2{,}24\ \mathrm{m/s}$. Земното ускорение е $g = 10\ \mathrm{m/s^2}$.

А) Определете големината на заряда $q$ и височината $l$. [6 т.]

Б) С каква скорост $v_3$ зарядът ще достигне долната плоча при изключено напрежение? [2 т.]

В) Какво напрежение $U'$ трябва да се подаде между плочите, така че зарядът да „виси“ неподвижен между тях? [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: 10_10-klas-zadachy.pdf · официални решения: 10_10-klas-reshenyja.pdf