Global EE

Конденсаторы — Задание 14 ЕГЭ по физике №00008962

Задание №14. Электродинамика. Выбор Утверждений

Конденсаторы

№2. Задание 14

ID: 00008962

Электрон влетает в пространство между пластинами плоского конденсатора со скоростью $v_0$ = 4 · $10^7$ м/с (на рисунке показан вид сверху) на расстоянии $\frac{d}{2}$ от пластин. Расстояние между пластинами d = 4 мм, длина пластин L = 6 см, напряжение между ними 10 В.

Выберите все верные утверждения.

Рисунок к заданию 14 ЕГЭ по физике — Конденсаторы

 1) Модуль напряжённости электрического поля в конденсаторе равен 2,5 кВ/м.

2) На электрон внутри конденсатора со стороны электрического поля будет действовать сила, всегда направленная вдоль отрицательного направления оси $О_y$.

3) В процессе движения электрона внутри конденсатора действующая на него со стороны поля электрическая сила не будет изменяться.

4) Траектория движения электрона в конденсаторе представляет собой прямую линию, направленную под углом к оси $О_x$.

5) Время, которое потребуется электрону для того, чтобы вылететь из конденсатора, равно 0,0015 мкс.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$v_0 = 4 \cdot 10^7 \text{ м/с}, \quad d = 4 \text{ мм} = 4 \cdot 10^{-3} \text{ м}, \quad L = 6 \text{ см} = 0{,}06 \text{ м}, \quad U = 10 \text{ В}$

Найти:

верные утверждения.

Решение:

Утверждение 1. Напряжённость однородного поля конденсатора: $$E = \frac{U}{d} = \frac{10}{4 \cdot 10^{-3}} = 2500 \text{ В/м} = 2{,}5 \text{ кВ/м}$$ → верно. Утверждение 2. Вектор $\vec{E}$ направлен от «+» к «−» (вдоль отрицательного направления оси $y$). Электрон имеет заряд $q = -e \lt 0$, поэтому сила $\vec{F} = q\vec{E}$ направлена противоположно $\vec{E}$ — вдоль положительного направления оси $y$ → неверно. Утверждение 3. Поле внутри конденсатора однородное, заряд электрона неизменен, поэтому $F = eE = \text{const}$ → верно. Утверждение 4. Электрон движется горизонтально с постоянной скоростью и одновременно ускоряется вертикально — траектория парабола, не прямая → неверно. Утверждение 5. Горизонтальная скорость постоянна, время пролёта через конденсатор: $$t = \frac{L}{v_0} = \frac{0{,}06}{4 \cdot 10^7} = 1{,}5 \cdot 10^{-9} \text{ с} = 0{,}0015 \text{ мкс}$$ → верно.

Ответ

135

Видеоразбор

Другие задания по теме «Конденсаторы» (8)