Задачи, тесты для подготовки к ЦТ, ЕГЭ
А. И. ВЕРГАСОВ, ГИМНАЗИЯ № 2, Г. РАМЕНСКОЕ, МОСКОВСКАЯ ОБЛ.
Десятиклассникам особенно трудно даются задачи по электростатике. Рассмотрим решение продуктивных задач по этой теме на законы сохранения. Они крайне редко встречаются в школьном курсе физики, однако предлагаются на вступительных экзаменах во многих вузах. Эти задачи позволяют наиболее глубоко осмыслить законы сохранения, понять их и научиться применять в различных разделах курса физики. В случае конкретных предложенных ниже задач законы сохранения комбинированные, т.е. кинетическая энергия, как правило, задаётся выражением, знакомым по курсу механики, а потенциальная энергия взаимодействия – электрическая. Задачи нестандартные, практически проверить их содержание невозможно. Остаётся только абстрактно представить, логически поразмыслить и теоретически вычислить неизвестные параметры, что способствует глубокому и прочному усвоению теории фундаментальных законов сохранения.
Задача 1. Два электрона из бесконечности вылетают навстречу друг другу с начальной скоростью υ0. На какое минимальное расстояние они могут сблизиться? Масса электрона m, заряд е. Влиянием силы тяжести пренебречь.
Задача 2. Два электрона находятся на бесконечно большом расстоянии друг от друга. Первый покоится, второй начинает движение вдоль соединяющей их прямой навстречу первому с начальной скоростью υ0. На какое минимальное расстояние они могут приблизиться друг к другу? Масса электрона m, заряд е. Влиянием силы тяжести пренебречь
Задача 3. Из бесконечности навстречу друг другу с начальными скоростями υ1 и υ2 летят две заряженные частицы массами m1 и m2 с одноимёнными зарядами Q1 и Q2 соответственно. Определите минимальное расстояние, на которое сблизятся частицы. Влиянием силы тяжести пренебречь
Задача 4. Из бесконечности под углом α к линии, соединяющей электроны, с начальной скоростью υ0 летят два электрона. Определите минимальное расстояние, на которое могут сблизиться электроны. Масса электронa m, заряд e. Влиянием силы тяжести пренебречь.
Задача 5. На тонком кольце радиуса R равномерно распределён заряд Q. Какова должна быть наименьшая скорость υ, которую необходимо сообщить находящемуся в центре кольца маленькому шарику массой m с зарядом q, чтобы он мог удалиться от кольца в бесконечность?
Задача 6. Потенциал заряженного шара φ0 = 300 B. При какой наименьшей скорости υ0 у поверхности шара электрон улетит от шара на бесконечное расстояние? Заряд электрона e = –1,6 ∙ 10–19 Кл, масса m = 9,1 ∙ 10–31 кг.
Задача 7. Электроны, обладающие на бесконечности скоростью υ, падают на металлический шар радиуса R. На сколько градусов повысится температура шара через достаточно большое время, если теплоёмкость шара с?
