Egzamin maturalny Fizyka. Poziom rozszerzony 2023. Formuła 2015. Zadanie 10.1.

Zadanie 10.

Cylindryczną nieprzewodzącą rurkę ustawiono pionowo. Na dnie tej rurki umieszczono piłeczkę pingpongową, która była pokryta farbą przewodzącą ładunki elektryczne (zobacz rysunek 1.). Masa piłeczki była równa m = 3 g. Piłeczka była naładowana ujemnym ładunkiem elektrycznym q₁ = -50 nC.

Do rurki wrzucono drugą podobną piłeczkę o identycznych rozmiarach i masie, naładowaną dodatnim ładunkiem elektrycznym (zobacz rysunek 2.). Po zetknięciu się piłeczek i wymianie ładunku każda z piłeczek miała taki sam dodatni ładunek elektryczny q = 200 nC. Druga piłeczka po zetknięciu z pierwszą ustabilizowała po pewnym czasie swoje położenie i utrzymywała się nieruchomo ponad pierwszą piłeczką (zobacz rysunek 3.).

Pomiń tarcie piłeczek o ścianki rurki. Przyjmij wartość przyspieszenia ziemskiego g = 9,81 m/s².

Zadanie 10.1.

Dokończ zdanie. Zaznacz właściwą odpowiedź spośród podanych.

Ładunek elektryczny q₂ drugiej piłeczki, przed zetknięciem z pierwszą piłeczką był równy

A. q₂ = 300 nC      B. q₂ = 350 nC      C. q₂ = 400 nC      D. q₂ = 450 nC