a)  Milyen irányban kell belőni a részecskét, hogy az elektromos tér teljesen lefékezze?

Kezdetben a részecskének térerősségvektorral ellentétes irányban kell mozognia.

Adatok:

$m={10}^{-3}\ \mathrm{kg}$

$q={10}^{-4}\ \mathrm{C}$

$\displaystyle E=1000\ \mathrm{\frac{N}{C}}$

$\displaystyle v_0=10\ \mathrm{\frac{m}{s}}$
 

a) Annak felismerése, hogy a térerősségvektorral ellentétes irányban kell a részecskének mozognia kezdetben:

3 pont
(bontható)

(Megfelelő ábra is elfogadható indoklásként, amennyiben a vizsgázó feltünteti mind a részecske sebességének, mind pedig a térerősség vektorának irányát is. Amennyiben csak a térerősség vonalait tünteti fel a vizsgázó (irány megjelölése nélkül), 1 pont adható.)

b)  Mekkora úton fékeződik le a részecske?

$s=50\ \mathrm{cm}$

b) A részecskére ható erő meghatározása:

$$F=E\cdot q={10}^{-1}\ \mathrm{N}$$ (képlet felírása és számítás, 1 + 1 pont)

2 pont
(bontható)

A részecske gyorsulásának meghatározása:

$$a={{F}\over {m}}=100\ \mathrm{{{m}\over {\ s^2}}}$$

(képlet felírása és számítás, 1 + 1 pont)

2 pont
(bontható)

A fékút meghatározása a kezdősebesség és a gyorsulás ismeretében:

$$s={{v^2_0}\over {2\cdot a}}=50\ \mathrm{cm}$$

(képlet felírása és számítás, 4 + 2 pont)

6 pont
(bontható)

(Amennyiben a vizsgázó a lefékezéshez szükséges időt számítja ki, de tovább nem jut, 2 pont adható. Ha a munkatételt használja, s az idő és gyorsulás meghatározása nélkül kapja meg az eredményt, a b) rész teljes pontszáma megadható.)

c)  Mi történik a részecskével, miután megállt?

Miután megállt, eredeti sebességével ellentétes irányban kezd mozogni.

c) A részecske további mozgásának megadása:

A részecskére a teljes lefékeződés után továbbra is hat erő (1 pont), így miután megállt, eredeti sebességével ellentétes irányban kezd mozogni (2 pont).

3 pont
(bontható)

Összesen: 16 pont