С4 Два одинаковых маленьких проводящих шарика подвешены на непроводящих нитях в одной точке. Шарики заряжены одинаковыми зарядами и находятся на расстоянии 5 см друг от друга. На каком расстоянии они будут находиться, если один из шариков разрядить? Длины нитей много больше расстояния между шариками.

Ответ:

Образец возможного решения

После того, как один из шариков разрядили, между шариками не будет действовать сила кулоновского отталкивания, и шарики соприкоснутся. При этом заряд заряженного шарика разделится пополам. Запишем закон Кулона для обоих случаев:

; ;

Шарики находятся в равновесии, следовательно:

;

Отсюда ;

Т. к. углы и малы (длина нити L >> расстояния между шариками d), то

≈3,1 см

Критерии оценки выполнения задания

Баллы

С5 Линза, фокусное расстояние которой 20 см, дает на экране изображение предмета с четырехкратным увеличением. Экран передвинули к линзе вдоль главной оптической оси на 40 см, затем при неизменном положении линзы передвинули предмет, так, чтобы изображение снова стало резким. Определить увеличение во втором случае.

Ответ:

Образец возможного решения

Запишем формулу тонкой линзы и соотношение для увеличения для обоих случаев:

(1)

(2)

(3)

Из (3): подставляя в (1), получим:

1м;

0,6м;

Из (2) получаем: 0,3м.

2

С6 Кусочек металлической фольги массой 1 мг освещается лазерным импульсом мощностью Р=15 Вт и длительностью τ=0,05 с. Свет падает перпендикулярно плоскости фольги и полностью отражается от нее. Какую скорость приобретает фольга под действием света?

Ответ:

Образец возможного решения

Импульс, приобретаемый фольгой (mv), равен изменению импульса падающих фотонов (Δpф).

(т. к. свет полностью отражается);

Энергия фотона , отсюда

Скорость фольги 5 мм/с.

Критерии оценки выполнения задания

Баллы