Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 7911
i

На ри­сун­ке по­ка­за­на схема устрой­ства для пред­ва­ри­тель­но­го от­бо­ра за­ря­жен­ных ча­стиц для по­сле­ду­ю­ще­го де­таль­но­го ис­сле­до­ва­ния. Устрой­ство пред­став­ля­ет собой кон­ден­са­тор, пла­сти­ны ко­то­ро­го изо­гну­ты дугой ра­ди­у­сом R. Перед по­па­да­ни­ем в это про­стран­ство мо­ле­ку­лы те­ря­ют один элек­трон. Во сколь­ко раз надо уве­ли­чить на­пря­же­ние на об­клад­ках кон­ден­са­то­ра, чтобы сквозь него про­ле­та­ли ионы с вдвое боль­шей ки­не­ти­че­ской энер­ги­ей? Вли­я­ни­ем силы тя­же­сти пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Цен­тро­стре­ми­тель­ное уско­ре­ние иона в кон­ден­са­то­ре a= дробь: чис­ли­тель: v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R конец дроби за­да­ет­ся силой F=qE, где на­пря­жен­ность элек­три­че­ско­го поля E= дробь: чис­ли­тель: U, зна­ме­на­тель: d конец дроби , так что вы­пол­ня­ет­ся вто­рой закон Нью­то­на F=ma. Тогда по­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: qU, зна­ме­на­тель: d конец дроби =m дробь: чис­ли­тель: v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: R конец дроби

(здесь q, m и υ — со­от­вет­ствен­но заряд, масса и ско­рость иона; U  — на­пря­же­ние на об­клад­ках кон­ден­са­то­ра, d  — рас­сто­я­ние между пла­сти­на­ми).

Ки­не­ти­че­ская энер­гия ча­сти­цы равна W_к= дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Сле­до­ва­тель­но, вы­пол­ня­ет­ся со­от­но­ше­ние:

 дробь: чис­ли­тель: m v в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: qRU, зна­ме­на­тель: 2d конец дроби .

Из со­от­но­ше­ния видно, что для от­бо­ра ча­стиц с вдвое боль­шей ки­не­ти­че­ской энер­ги­ей на­пря­же­ние нужно уве­ли­чить в 2 раза.

 

Ответ: в 2 раза.

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 (в дан­ном слу­чае: закон Ома для пол­ной цепи и фор­му­ла для мощ­но­сти элек­три­че­ско­го тока);

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)  про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, 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 име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

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

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты; не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

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 нем 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 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 № 7911: 7936 29880 Все

Источники:
ЕГЭ 20.06.2016 по фи­зи­ке. Ос­нов­ная волна;
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.3 Элек­три­че­ское поле. Его дей­ствие на элек­три­че­ские за­ря­ды
Ирина Колесина 01.01.2019 15:06

Здрав­ствуй­те. Мо­же­те по­жа­луй­ста объ­яс­нить по­че­му за­ря­жен­ная ча­сти­ца летит в элек­три­че­ском поле по окруж­но­сти, а не по па­ра­бо­ле, даже с усло­ви­ем что кон­ден­са­то­ры изо­гну­ты дугой ра­ди­у­сом R. За­ра­нее спа­си­бо.

Антон

За­ря­жен­ные ча­сти­цы дви­жут­ся по па­ра­бо­ле в од­но­род­ном элек­три­че­ском поле. В изо­гну­том кон­ден­са­то­ре поле не­од­но­род­но.