Mikola verseny 2019., 3. forduló 11. osztály technikum (szakközépisk., szakgimn.) 4. feladat 18417



Vízszintes irányú, homogén elektromos mező $A$ pontjában egy m tömegű, $q>0$ elektromos töltésű, pontszerűnek tekinthető testet tartunk. A függőleges síkban az $A$ ponttól jobbra lefelé $d=20\ \mathrm{c}$m távolságra, a vízszintessel $45^\circ $‑os szöget bezáró irányban lévő $B$ pontban pedig egy, $Q>0$ elektromos töltésű, rögzített, pontszerűnek tekinthető töltés található. A homogén mező térerősségének nagysága akkora, hogy $Eq=mg$. A rögzített töltés nagysága pedig akkora, hogy az általa keltett térerősség nagysága az $A$ pontban 12. Az $A$ pontbeli töltést kezdősebesség nélkül elengedjük.

a)  Mekkora gyorsulással indul el az $m$ tömegű test?

$a=\displaystyle \frac{2\sqrt{2}-1}{2}g=9,14\ \mathrm{\displaystyle \frac{m}{\ s^2}}$

b)  Milyen távol lesz a $B$ ponttól, amikor a sebessége maximális?

$x=\sqrt{\displaystyle \frac{\sqrt{2}}{4}}d=11,9\ \mathrm{cm}$

c)  Az $m$ tömegű test legfeljebb mennyire közelíti meg a rögzített töltést?

(Zsigri Ferenc, Budapest)

$y\approx 7,1\ \mathrm{cm}$