На параллельных металлических пластинах находятся электрические заряды
Поток фотонов падает на металлическую пластину с работой выхода 2,6 эВ и выбивает из пластины фотоэлектроны, которые попадают в замедляющее однородное электрическое поле с модулем напряжённости 1 В/м. Какое время проходит от момента начала замедления фотоэлектронов до их полной остановки, если энергия падающего фотона 11,5 эВ? Считайте, что все фотоэлектроны при вылете из пластины имеют одинаковую скорость. Ответ дайте в мкс, округлив до целого.
Энергия фотоэлектрона Отсюда находим начальную скорость фотоэлектрона:
После вылета движение равнозамедленное, т. е.
Находим время до полной остановки из условия :
Тип 24 № 7959На металлической пластинке, которая лежит на земле, лежит металлический шарик. Над ним параллельно земле расположена другая пластинка, подключённая к клеммам высоковольтного выпрямителя, на который подают отрицательный заряд. Опираясь на законы механики и электростатики, объясните, как будет двигаться шарик.
Так как пластина и шарик металлические, они имеет свободные носители заряда — электроны. Под действием заряда верхней пластины шарик и нижняя пластина зарядятся положительно, как показано на рисунке, отрицательный заряд «утечёт» в землю (явление электростатической индукции).
Под действием силы Кулона шарик притянется к верхней пластинке и при касании приобретёт отрицательный заряд (электризация касанием). Заряженный шарик будет отталкиваться от одноимённо заряженной пластины и упадёт на нижнюю пластинку, где снова станет положительным, а отрицательный заряд «утечёт» в землю.
Процесс будет повторяться бесконечно, то есть шарик будет колебаться между пластинками, пока на верхнюю пластину подаётся отрицательный заряд.
Если быть точными, то такой ответ может быть не всегда. Из условия НЕ очевидно, какой этот шарик. Я бы добавила или в условие, или в решение, что шарик должен быть маленьким, иначе сила тяжести может не позволить ему совершать описанное движение.
«Шарик» маленький, иначе был бы «массивный шар».
Задания Д21 № 19738Установите соответствие между физическими опытами и физическими явлениями, которые наблюдаются в этих опытах. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А) При освещении ярким светом металлической пластины конденсатора из неё вылетают электроны — это можно зарегистрировать, включив конденсатор в электрическую цепь.
1) давление света
2) преломление света
4) интерференция света
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
А. При освещении светом металлической пластины наблюдается явление фотоэффекта.
Б. Крыльчатка вращается в результате давления, которое оказывает свет.
Тип 24 № 29731На металлической пластинке, которая лежит на земле, лежит очень маленький металлический шарик. Над ним параллельно земле расположена другая пластинка, подключённая к клеммам высоковольтного выпрямителя, на который подают отрицательный заряд. Опираясь на законы механики и электростатики, объясните, как будет двигаться шарик.
1. Вокруг верхней отрицательно заряженной пластины создается электрическое поле. В результате электростатической индукции пластина, лежащая на земле, и металлический шарик приобретают положительный заряд.
2. Между двумя пластинами возникает электростатическое поле, вектор напряженности которого направлен вертикально вверх. Данное поле действует на шарик электрической силой направленной вертикально вверх.
3. Так как источник имеет высокое напряжение, можно предположить, что сила действия электрического поля больше силы тяжести, действующей на шарик. Поэтому равнодействующая данных сил будет направлена вверх. Тогда шарик начнет двигаться вверх до соприкосновения с верхней пластиной.
4. При касании произойдет изменение заряда шарика с положительного на отрицательный. Тогда сила действия электрического поля на шарик станет направленной вниз. Равнодействующая сил также будет направлена вниз, что приведет к падению шарика.
5. При касании шарика о нижнюю пластину, заряд у шарика снова сменится с отрицательного на положительный. Таким образом, шарик будет совершать колебания между двумя пластинами.
Ответ: шарик совершает колебательное движение между пластинами.
Тип 24 № 19854Две параллельные металлические пластины, расположенные горизонтально, подключены к электрической схеме, приведённой на рисунке. Между пластинами находится в равновесии маленькое заряженное тело массой m и зарядом q. Электростатическое поле между пластинами считать однородным. Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, как и в какую сторону начнёт двигаться тело, если сдвинуть ползунок реостата влево.
1. Поскольку пластины подключены к источнику ЭДС, то между ними имеется разность потенциалов, в пространстве между ними создаётся однородное электростатическое поле. Согласно электрической схеме, нижняя пластина имеет положительный заряд, а верхняя — отрицательный; следовательно, вектор напряжённости поля направлен вертикально вверх. По условию задачи заряженное тело находится в равновесии; следовательно, сила тяжести скомпенсирована силой Кулона, направленной вертикально вверх. Отсюда делаем вывод, что тело имеет положительный заряд.
2. Если сдвинуть ползунок реостата влево, то сопротивление реостата уменьшится. Поскольку реостат соединён с резистором R последовательно, то и общее сопротивление цепи также уменьшится.
3. Согласно закону Ома для полной цепи — при уменьшении сопротивления внешней цепи сила тока в ней увеличится. Таким образом, по закону Ома для участка цепи цепи — напряжение на резисторе R также увеличится. Поскольку пластины соединены с резистором R параллельно, то, соответственно, напряжение между ними увеличится. Следовательно, увеличится и напряжённость поля между пластинами:
4. Увеличение напряжённости поля приведёт к увеличению силы Кулона, действующей на тело: Равновесие нарушится, сила Кулона станет больше силы тяжести, и тело начнёт двигаться вверх с ускорением.
Тип 28 № 19862Две параллельные металлические пластины, расположенные горизонтально, подключены к электрической схеме, приведённой на рисунке. Между пластинами находится в равновесии маленькое заряженное тело массой m и зарядом q. Электростатическое поле между пластинами считать однородным. Опираясь на законы механики и электродинамики, объясните, как и в какую сторону начнёт двигаться тело, если сдвинуть ползунок реостата вправо.
1. Поскольку пластины подключены к источнику ЭДС, то между ними имеется разность потенциалов, в пространстве между ними создаётся однородное электростатическое поле. Согласно электрической схеме, верхняя пластина имеет положительный заряд, а нижняя — отрицательный; следовательно, вектор напряжённости поля направлен вертикально вниз. По условию задачи заряженное тело находится в равновесии; следовательно, сила тяжести скомпенсирована силой Кулона, направленной вертикально вверх. Отсюда делаем вывод, что тело имеет отрицательный заряд.
2. Если сдвинуть ползунок реостата вправо, то сопротивление реостата возрастёт. Поскольку реостат соединён с резистором R последовательно, то и общее сопротивление цепи также возрастёт.
3. Согласно закону Ома для полной цепи: — при увеличении сопротивления внешней цепи сила тока в ней уменьшится. Таким образом, по закону Ома для участка цепи: — напряжение на резисторе R также уменьшится. Поскольку пластины соединены с резистором R параллельно, то, соответственно, напряжение между ними уменьшится. Следовательно, U уменьшится и напряженность поля между пластинами:
4. Уменьшение напряжённости поля приведёт к уменьшению силы Кулона, действующей на тело: Равновесие нарушится, сила тяжести станет больше силы Кулона, и тело начнёт двигаться вниз с ускорением.
На параллельных металлических пластинах находятся электрические заряды
РазделыДополнительно
Задача по физике - 2440
Заряженный до напряжения $U$ конденсатор разряжается через резистор, сопротивление которого меняется с температурой по закону $R = R_<0>[1 + \alpha (T - T_<0>)]$, где $R_<0>$ — начальное сопротивление. При полной разрядке конденсатора сопротивление удваивается. Найдите ток через резистор в момент, когда конденсатор разрядится наполовину. Теплоемкость нагрузки постоянна, теплообменом с окружающей средой пренебречь, $T_<0>$ — начальная температура.
Задача по физике - 2441
В центре уединенного проволочного заряженного кольца радиуса $a$ потенциал равен $\phi_<0>$. Это кольцо поднесли к заземленному шару радиуса $b$ так, что только центр О кольца оказался на поверхности шара. Найдите индуцированный на шаре заряд.
Задача по физике - 2447
Какое минимальное по величине однородное электрическое поле нужно создать, чтобы отразить движущийся на него со скоростью $\vecЗадача по физике - 2449
Между пластинами конденсатора емкости $C$ вставлена такая же металлическая пластина, разрезанная пополам. Одна из половин соединена с верхней пластиной, другая — с нижней, а между собой они соединены сопротивлением $R$. Через конденсатор пропускают ток $I$. Найти суммарный заряд на вставленной пластине, если расстояния от нее до нижней и верхней пластин относятся как 3:1.Задача по физике - 2450
Частица с зарядом $q$ и массой $m$ налетает на неподвижную стенку со скоростью $v$ перпендикулярно ее поверхности. Одновременно магнитное поле индукции $\vec$ параллельно стенке. Стенка отражает частицу, увеличивая ее скорость при каждом отражении на величину $u$. Найти расстояние между точками первого и $k$-го отражения частицы от стенки.
Задача по физике - 2452
Четыре металлических пластины площади $S$ расположены параллельно друг другу на равных расстояниях $d$ и соединены в электрическую схему, показанную на рисунке. В исходном состоянии ключи $К_<1>$ и $К_$ находятся в положении, при которых средние пластины соединены с источниками ЭДС напряжением $U_<1>$ и $U_$. Наружные пластины соединены через верхний резистор. Затем ключи одновременно переключаются так, что средние пластины отключаются от источников ЭДС и подключаются к нижнему резистору. Найти полное количество тепла, выделившееся в схеме после переключения.Задача по физике - 2454
Схема, состоящая из двух лампочек и двух диодов (см. рис), включена в сеть переменного тока. Объясните, почему при замыкании ключа К лампочки начинают гореть ярче.Задача по физике - 2459
На тонкой спице находится бусинка с массой $M$ и зарядом $Q$. Найти минимальный коэффициент трения $\mu$ между бусинкой и спицей, при котором бусинка не сдвинется, если передвигать по полуокружности радиуса $R$ из точки А в точку В заряд $q$. Размерами тел пренебречь.
Задача по физике - 2463
К заряженному конденсатору подключают первоначально незаряженный конденсатор меньшей емкости, соединяя их выводы А, В и а, Ь соответственно. В момент подсоединения между выводами конденсаторов проскакивает искра, сопровождающаяся характерным щелчком. Затем второй конденсатор «переворачивают» и снова подключают, соединяя на этот раз выводы А, В и b, а соответственно. Процедура «переворачивания» и подсоединения повторяется многократно, каждый раз сопровождаясь проскакиванием искры. Если же второй конденсатор такой же, как первоначально заряженный, то искры наблюдаются только при первых двух подсоединениях, после чего полностью прекращаются. Объясните явление.
Задача по физике - 2468
Внутренние металлические пластины заряжены зарядами $q$ и $- q$ соответственно. Внешние исходно незаряженные металлические пластины соединяют через сопротивление. Какой заряд пройдет через сопротивление, и какое количество теплоты выделится в нем? Расстояние между соседними пластинами — $d$, площадь каждой пластины — . Линейный размер пластин много больше расстояния между ними.Задача по физике - 2481
По параллельным проводящим горизонтальным рельсам, замыкаемым на концах сопротивления $R_<1>$ и $R_$, может без трения двигаться проводящая перемычка массы $m$. Система находится в однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно плоскости, образуемой рельсами. В начальный момент скорость перемычки равна $v$. Какая энергия выделится на каждом из сопротивлений к моменту остановки перемычки? Сопротивлением рельсов и перемычки пренебречь.Задача по физике - 2482
Определите заряды на конденсаторах в цепи, изображенной на рисунке. Внутренним сопротивлением батареек пренебречь. До включения в цепь заряд на пластинах конденсаторов был равен нулю.Задача по физике - 2484
Металлический поршень помещен в трубу из диэлектрика, площадь сечения которой — $S$. По обе стороны от поршня труба перекрыта металлическими пластинами А и В, соединенными проводником. Труба заполнена газом; вначале давление по обе стороны поршня $P_<0>$, а расстояния между поршнем и пластинами равны $d$.
Поршню сообщают электрический заряд $q$, а обеим металлическим пластинам вместе — противоположный заряд ($- q$), так что суммарный заряд системы нулевой. Найдите все положения равновесия поршня. Трением пренебречь, температура постоянна. Расстояние $d$ мало по сравнению с размерами пластин.
Задача по физике - 2500
Два маленьких шарика, массы которых $m$ и $M$, заряжены одинаковыми зарядами $Q$ и мы их удерживаем на расстоянии $L$ друг от друга. Отпускаем шарики, и они начинают разлетаться (кроме сил электростатического отталкивания никаких других сил нет). Найти скорости шариков после разлета на большое расстояние. Найти скорости шариков после разлета на расстояние $7L$.
Задача по физике - 2501
Два одинаковых проводящих шарика радиуса $R$ соединены длинной тонкой натянутой проволочкой длины $L (L \gg R)$. Систему внесем в однородное электрическое поле $E_<0>$, направленное вдоль проволочки. Какой заряд протечет по проволочке? Какое количество тепла выделится в сопротивлении проволочки?
Читайте также: