Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 38827
i

Про­тон вле­та­ет в элек­три­че­ское поле кон­ден­са­то­ра па­рал­лель­но его пла­сти­нам в точке, на­хо­дя­щей­ся по­се­ре­ди­не между его пла­сти­на­ми (см. рис.).

Ми­ни­маль­ная ско­рость υ, с ко­то­рой про­тон дол­жен вле­теть в кон­ден­са­тор, чтобы затем вы­ле­теть из него, равна 350 км/с. Длина пла­стин кон­ден­са­то­ра 5 см, на­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля кон­ден­са­то­ра 5200 В/м. Ка­ко­во рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра? Поле внут­ри кон­ден­са­то­ра счи­тать од­но­род­ным, силой тя­же­сти пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра су­ще­ству­ет од­но­род­ное элек­три­че­ское поле, век­тор на­пря­жен­но­сти ко­то­ро­го на­прав­лен вер­ти­каль­но вниз. На про­тон элек­три­че­ское поле дей­ству­ет силой F=Eq.

В ре­зуль­та­те дей­ствия силы про­тон дви­жет­ся с уско­ре­ни­ем, ко­то­рое по вто­ро­му за­ко­ну Нью­то­на на­прав­ле­но вер­ти­каль­но вниз и по мо­ду­лю равно a= дробь: чис­ли­тель: F, зна­ме­на­тель: m конец дроби .

Про­ек­ция уско­ре­ния на ось Ox равна нулю, по­это­му дви­же­ние по го­ри­зон­та­ли рав­но­мер­ное. Учи­ты­вая, что про­тон дол­жен вы­ле­теть из кон­ден­са­то­ра, пе­ре­ме­ще­ние по го­ри­зон­та­ли равно длине пла­стин кон­ден­са­то­ра. Пе­ре­ме­ще­ние в го­ри­зон­таль­ном на­прав­ле­нии равно:

s_x=l= v t.

Про­ек­ция уско­ре­ния на ось Oy, на­прав­лен­ную вер­ти­каль­но вниз, по­ло­жи­тель­на. Про­ек­ция на­чаль­ной ско­ро­сти на вер­ти­каль­ную ось равна нулю. Сле­до­ва­тель­но, по вер­ти­ка­ли про­тон дви­жет­ся рав­но­уско­ре­но и про­ек­ция его пе­ре­ме­ще­ния на вер­ти­каль­ную ось:

s_y= дробь: чис­ли­тель: d, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: at в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Объ­еди­няя фор­му­лы, на­хо­дим рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми кон­ден­са­то­ра:

d= дробь: чис­ли­тель: Eql в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: m v в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5200 умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 19 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 25 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 1,67 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3,5 в квад­ра­те умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 10 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx 0,01м.

Ответ: 0,01 м.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы

При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I) за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

II) опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III) пред­став­ле­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и расчёты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны

3

Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния, но име­ет­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объёме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния и не зачёрк­ну­ты.

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нём до­пу­ще­на ошиб­ка (в том числе в за­пи­си еди­ниц из­ме­ре­ния ве­ли­чи­ны)

2

Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи

1

Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным

кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла

0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 29064: 38751 38827 Все

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 13.06.2024. Ос­нов­ная волна, ре­зерв­ный день. Урал, Си­бирь
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.3 Элек­три­че­ское поле. Его дей­ствие на элек­три­че­ские за­ря­ды