[рис.] Полый шарик с зарядом $q=0,5мкКл$ и массой $m=0,25мг$ движется со скоростью $v =1м/с$ в однородном магнитном поле с индукцией $B=5Тл$ На рисунке показаны направления скорости шарика, силы тяжести и вектора индукции магнитного поля. Чему равна по модулю = действующая силы тяжести и силы Лоренца?
💡 Пошаговый разбор и решение:
При помощи правила левой руки определим сперва направление силы Лоренца, действующей со стороны магнитного поля на заряд. Сила Лоренца, как и сила тяжести, направлена вниз, а значит, модуль = действующей этих двух сил равен сумме их модулей.
Из рисунка видно, что вектор скорости перпендикулярен вектору магнитной индукции, следовательно, сила Лоренца определяется соотношением: $F_л=qB v \sin 90 ^{\circ}$ Таким образом, модуль = действующей силы тяжести и силы Лоренца равен:
$F=F_л + mg=q v B + mg=$
$=0,5 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Кл \cdot 1м/с \cdot 5Тл + 0,25 \cdot 10 в степени ( - 6 ) кг \cdot 10м/с ^2 =5 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Н=5мкН$ $F=F_л + mg=q v B + mg=$
$=0,5 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Кл \cdot 1м/с \cdot 5Тл + 0,25 \cdot 10 в степени ( - 6 ) кг \cdot 10м/с ^2 =$
$=5 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Н=5мкН$
Ответ: 5 мкН.
Из рисунка видно, что вектор скорости перпендикулярен вектору магнитной индукции, следовательно, сила Лоренца определяется соотношением: $F_л=qB v \sin 90 ^{\circ}$ Таким образом, модуль = действующей силы тяжести и силы Лоренца равен:
$F=F_л + mg=q v B + mg=$
$=0,5 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Кл \cdot 1м/с \cdot 5Тл + 0,25 \cdot 10 в степени ( - 6 ) кг \cdot 10м/с ^2 =5 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Н=5мкН$ $F=F_л + mg=q v B + mg=$
$=0,5 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Кл \cdot 1м/с \cdot 5Тл + 0,25 \cdot 10 в степени ( - 6 ) кг \cdot 10м/с ^2 =$
$=5 \cdot 10 в степени ( - 6 ) Н=5мкН$
Ответ: 5 мкН.
Правильный ответ:
5 мкН
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 108174 • Задание №24
В вертикальном цилиндре, закрытом легким поршнем, находится этиловый спирт $\ChemForm левая круглая скобка C_2...
ID 102666 • Задание №2
Точечное тело массой 2 кг покоится на гладкой горизонтальной плоскости XOY. На тело начинает действовать сила,...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 2
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном объёме или отсутствуют.
И (ИЛИ)
В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты.
И (ИЛИ)
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги.
И (ИЛИ)
Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0
Максимальный балл | 2
🔗 Другие задания линии №23 по предмету Физика:
ID 107770
При температуре 250 K и давлении $1,5 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 5 правая кр...
ID 107771
Одноатомный идеальный газ в количестве $\nu$ молей поглощает количество теплоты 2 кДж. При этом...
ID 107772
В сосуде с небольшой трещиной находится воздух. Воздух может медленно просачиваться сквозь трещ...
ID 107773
В термос с большим количеством льда при температуре $t_1=0 градусов С$ заливают 0,5 кг воды с т...
ID 107774
КПД тепловой машины 30%. За 10 с рабочему телу машины поступает от нагревателя 3 кДж теплоты. Ч...