[рис.] Изначально покоящаяся частица проходит в электрическом поле от одной точки до другой, напряжение между ними составляет $U=5кВ$ После она попадает в магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции, его модуль $B=2Тл$ Радиус траектории частицы в поле равен $R=0,25м$ Найти отношение массы частицы к ее электрическому заряду $\frac{m}{q}$
💡 Пошаговый разбор и решение:
Первоначально покоящаяся заряженная частица разгоняется электрическим полем, работа которого равна изменению кинетической энергии: $A=\Delta W_к$ при этом работа электрического поля по перемещению заряда $A=qU$ изменение кинетической энергии первоначально покоящейся частицы $\Delta W_к= \frac{m v ^2}{2}$ где $v$ – скорость, которую приобрела частица.
Тогда частица приобретает скорость $v = \sqrt{аргумента: $\frac{2qU}{m}$} аргумента$
На частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца $F_L=Bq v \sin альфа$ где $\sin альфа =1$
Данная сила становится причиной ускорения, которое по второму закону Ньютона = $a= \frac{F}{m}$
Поскольку центростремительное ускорение = $a= \frac{v ^2}{R}$ то, объединяя уравнения, находим отношение массы частицы к ее заряду:
$\frac{m}{q} = $\frac{( RB ) ^2}{2U}$ = $\frac{( 0,25 \cdot 2 ) ^2}{2 \cdot 5 \cdot 10 ^3}$ =25 \cdot 10 в степени ( - 6 ) кг/Кл$
Ответ: $25 \cdot 10 в степени ( - 6 ) кг/Кл$
Тогда частица приобретает скорость $v = \sqrt{аргумента: $\frac{2qU}{m}$} аргумента$
На частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца $F_L=Bq v \sin альфа$ где $\sin альфа =1$
Данная сила становится причиной ускорения, которое по второму закону Ньютона = $a= \frac{F}{m}$
Поскольку центростремительное ускорение = $a= \frac{v ^2}{R}$ то, объединяя уравнения, находим отношение массы частицы к ее заряду:
$\frac{m}{q} = $\frac{( RB ) ^2}{2U}$ = $\frac{( 0,25 \cdot 2 ) ^2}{2 \cdot 5 \cdot 10 ^3}$ =25 \cdot 10 в степени ( - 6 ) кг/Кл$
Ответ: $25 \cdot 10 в степени ( - 6 ) кг/Кл$
Правильный ответ:
$25 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 6 правая круглая скобка кг/Кл$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 106045 • Задание №14
Два маленьких закрепленных шарика, расположенных в точках A и B, несут на себе заряды $плюс q$ и $плюс 2q$ соо...
ID 104486 • Задание №8
Как изменится емкость плоского воздушного конденсатора, если расстояние между его пластинами уменьшить в 2 раз...
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 | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, 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) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной задачи (или в 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
Максимальный балл | 3
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 | 3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, 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) | 2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.
Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо и достаточно для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.
ИЛИ
В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной 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 данной задачи (или в 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
Максимальный балл | 3
🔗 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...