Тема . №23 МКТ и Термодинамика. Электродинамика (Расчетная задача)

.05 Электрическое поле. Электростатика

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №23 мкт и термодинамика. электродинамика (расчетная задача)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#20145

Незаряженная пылинка массой 5 мг падает в воздухе с постоянной скоростью 15 см/с. С какой установившейся скоростью будет двигаться пылинка, если ее поместить в горизонтальное электрическое поле с напряженностью 3 кВ/м и сообщить ей заряд 40 нКл? Сила сопротивления воздуха прямо пропорциональна скорости. g = 10  м/с2.

Показать ответ и решение

PIC

В первом случае на тело действует сила тяжести mg  , сила сопротивления воздуха kv1  , во втором случае на тело действует сила тяжести mg  , сила сопротивление kv2  и электрическая сила qE  .
Рассмотрим случай 1. Запишем второй закон Ньютона:

m ⃗g+ k⃗v1 = m ⃗a1

где m  – масса пылинки, k  – некоторый коэффициент пропорциональности, v1  – установившаяся скорость, a1  – ускорение тела.
Спроецируем второй закон Ньютона на вертикальную ось, с учётом того, что a1 = 0  :

                 mg-
mg − kv1 =0 ⇒ k = v1 .

Рассмотрим случай 2. Запишем второй закон Ньютона:

m ⃗g+ k⃗v2+ qE⃗= m ⃗a2

где m  – масса пылинки, k  – некоторый коэффициент пропорциональности, v2  – установившаяся скорость, a2  – ускорение тела, q  – заряд пылинки, E  – вектор напряженности.
Спроецируем второй закон Ньютона на вертикальную и горизонтальную оси, с учётом того, что a2 =0  :

mg − kv2sinα = 0  qE − kv2cosα = 0.

Отсюда

     ∘ ------------
kv2 =  (qE )2+ (mg)2

Подставим k  и получим:

    ∘ (qE-)2-+(mg-)2-   ∘ (40⋅10−9 К-л⋅3⋅103 В/м)2+-(5−6 кг⋅10 Н/-кг)2
v2 =-----mg------v1 =--------------5−6-кг⋅10 Н/кг-------------15см/с= 39 см/с
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

2

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: записан второй закон Ньютона, формула силы электрической, формула силы сопротивления воздуха);

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,

приводящие к правильному ответу;

IV) представлен правильный ответ

Правильно записаны все необходимые положения теории,

1

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 допущены

ошибки, и (или) в математических преобразованиях пропущены

логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе

в записи единиц измерения величины)

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1 или 2 балла

Максимальный балл

2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!