Тема . №25 Электродинамика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.01 Электростатика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 электродинамика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#40403

Электрон со скоростью        6
v = 5⋅10  м/с влетает в пространство между пластинами плоского конденсатора, между которыми поддерживается разность потенциалов U = 500  В (см. рисунок). Каково максимальное удаление электрона h  от нижней пластины конденсатора? Отношение заряда электрона к его массе равно γ = −1,76⋅1011  Кл/кг. Угол падения электрона α = 60∘ . Расстояние между пластинами конденсатора равно d= 5  см.

PIC

Показать ответ и решение

Напряженность поля внутри пластин конденсатора равна:

    U
E = d.

Внутри пластин на заряд действует тормозящая электрическая сила, направленная перпендикулярно пластинам конденсатора:

F = eE = eU-.
         d

Максимальное удаление от нижней пластины конденсатора будет при v = 0
x  (см. рис.)

PIC

При влете электрона в пластину его кинетическая энергия равна:

     mv2   m(v2+ v2)
E0 = -2--= ---x2---y.

На максимальном удалении h  от нижней пластины кинетическая энергия равна:

       2
E1 = mv-y.
     2

При этом v = vcosα
 x  , v  = vsinα
 y  . Запишем закон об изменении кинетической энергии:

E1− E2 = A,

где A = Fh  – работа поля.
Тогда

  2      2   2              2  2
mvy-− m(vx+-vy)= eUh.⇔  − mv-cosα-= eU-h.
 2        2       d          2       d

Отсюда

                                           2
h = − m ⋅ v2cosα⋅d= − v2cos2αd-= − 25⋅1012 (м/с)⋅0,25⋅0,05 м-= 0,0018 м
      q    2U         2Uγ       2⋅500 В ⋅(− 1,76⋅1011) Кл/кг
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: формула силы электрической, формула связи напряженности и напряжения, формула кинетической энергии, закон изменения кинетической энергии, формула работы силы);

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

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

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 лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения 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 задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!