Полый шарик массой $m = 0,3г$ с зарядом $q = 6нКл$ движется в однородном горизонтальном электрическом поле из состояния покоя. Траектория шарика образует с вертикалью угол $альфа = 45 ^{\circ}$ Чему равен модуль напряженности электрического поля Е?
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.]
1. На тело действуют сила тяжести $\vecF_1=m\vecg$ и сила со стороны электрического поля $\vecF_2=q\vecE$
2. В инерциальной системе отсчета, связанной с Землей, в соответствии со вторым законом Ньютона, вектор ускорения тела пропорционален вектору суммы сил, действующих на него: $m\veca=\vecF_1 + \vecF_2$
3. При движении из состояния покоя тело движется по прямой в направлении вектора ускорения, то есть в направлении = действующей приложенных сил. Прямая, вдоль которой направлен вектор ускорения, образует угол $альфа = 45 ^{\circ}$ с вертикалью, следовательно, $\text{tg} альфа = $\frac{a_x}{a_y}$ = $\frac{F_2}{F_1}$ = $\frac{qE}{mg}$ =1$ Отсюда $E= $\frac{mg}{q}$ = $\frac{3 \cdot 10 в степени ( - 4 ) \cdot 10}{6 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ =0,5 \cdot 10 в степени 6 В/м=500кВ/м$
Ответ: $E=0,5 \cdot 10 в степени ( 6 ) В/м=500кВ/м$
1. На тело действуют сила тяжести $\vecF_1=m\vecg$ и сила со стороны электрического поля $\vecF_2=q\vecE$
2. В инерциальной системе отсчета, связанной с Землей, в соответствии со вторым законом Ньютона, вектор ускорения тела пропорционален вектору суммы сил, действующих на него: $m\veca=\vecF_1 + \vecF_2$
3. При движении из состояния покоя тело движется по прямой в направлении вектора ускорения, то есть в направлении = действующей приложенных сил. Прямая, вдоль которой направлен вектор ускорения, образует угол $альфа = 45 ^{\circ}$ с вертикалью, следовательно, $\text{tg} альфа = $\frac{a_x}{a_y}$ = $\frac{F_2}{F_1}$ = $\frac{qE}{mg}$ =1$ Отсюда $E= $\frac{mg}{q}$ = $\frac{3 \cdot 10 в степени ( - 4 ) \cdot 10}{6 \cdot 10 в степени ( - 9 )}$ =0,5 \cdot 10 в степени 6 В/м=500кВ/м$
Ответ: $E=0,5 \cdot 10 в степени ( 6 ) В/м=500кВ/м$
Правильный ответ:
$E=0,5 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 6 правая круглая скобка В/м=500кВ/м$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 108820 • Задание №26
Полый конус с углом при вершине 2α вращается с угловой скоростью ω вокруг вертикальной оси, совпадающей с его ...
ID 103536 • Задание №5
Пробирку держат вертикально и открытым концом медленно погружают в стакан с водой. Высота столбика воздуха в п...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа;
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
Критерии оценки выполнения задания
|
Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ (включая единицы измерения). При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).
|
3
Представленное решение содержит п. 1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков.
В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка.
ИЛИ
Необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены.
ИЛИ
Не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде.
ИЛИ
Решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.
|
2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа;
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
ИЛИ
В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.
|
1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла.
|
0
🔗 Другие задания линии №25 по предмету Физика:
ID 108349
[рис.] Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном ма...
ID 108350
В однородном магнитном поле, индукция которого $1,67 умножить на 10 в степени левая круглая ско...
ID 108351
Ядро изотопа водорода $_1 в квадрате H$ — дейтерия — движется в однородном магнитном поле с ...
ID 108352
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией $4 умножить на 10 в степени левая круг...
ID 108353
[рис.] В однородном магнитном поле с индукцией $\vecB$ направленной вертикально вниз, равномерн...