Задание EF17616

ЕГЭ▿повышенный уровень сложности▿ФИПИ()

Пылинка, имеющая массу 10−6 кг, влетела в однородное электрическое поле в направлении против его силовых линий с начальной скоростью 0,3 м/с и переместилась на расстояние 4 см. Каков заряд пылинки, если её скорость уменьшилась при этом на 0,2 м/с, а напряжённость поля 105 В/м?

Ответ:

а) 2 пКл

б) 4 пКл

в)  10 пКл

г) 15 пКл


📜Теория для решения: Электрическое поле и его характеристики

Решение

Алгоритм решения

1.Записать исходные данные и перевести единицы измерения величин в СИ.
2.Записать формулу, определяющую взаимосвязь между напряженностью и кулоновской силой.
3.Применить второй закон Ньютона.
4.Выполнить решение в общем виде.
5.Подставить известные данные и вычислить искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

 Масса пылинки: m = 10−6 кг.
 Начальная скорость пылинки: v0 = 0,3 м/с.
 Изменение скорости: ∆v = 0,2 м/с.
 Пройденный пылинкой путь: s = 4 см.
 Напряженность поля: E = 105 В/м.

4 см = 0,04 м

Напряженность электрического поля прямо пропорциональная кулоновской силе, действующей на пробный заряд:

E=FKq0..

Так как заряд, влетев в электрическое поле, замедляется, кулоновская сила направлена против вектора его начальной скорости. Это значит, что векторы силы Кулона и напряженности электрического поля совпадают. Следовательно, в поле влетел положительный заряд. Его можно выразить из формулы напряженности:

q0=FKE..

Применим второй закон Ньютона:

FK=ma

Ускорение пылинки можно выразить из формулы перемещения при равноускоренном прямолинейном движении без учета времени:

s=v20v22a..=v20(v0Δv)22a..

a=v20(v0Δv)22s..

Отсюда кулоновская сила равна:

FK=mv20(v0Δv)22s..

Заряд равен:

q0=mv20(v0Δv)22sE..

.

Ответ: в

Алиса Никитина | 📄 Скачать PDF | Просмотров: 11 | Оценить:

Добавить комментарий



Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *