РУҚА
21

Движение заряженного шарика

ЕГЭ · Физика · Задание 21 · Электростатика и конденсаторы
ВысокаяФИПИ702BAFРазвёрнутое решение≈ 10 минут

Маленький шарик массой $m$ с зарядом $q = 5\ нКл$, подвешенный к потолку на лёгкой шёлковой нити длиной $l = 0{,}8\ м$, находится в горизонтальном однородном электростатическом поле с модулем напряжённости $E = 6 \cdot 10^5\ \text{В/м}$. Шарик отпускают с нулевой начальной скоростью из положения, в котором нить вертикальна. В момент, когда нить образует с вертикалью угол $\alpha = 30^\circ$, модуль скорости шарика равен $v = 0{,}9\ \text{м/с}$. Чему равна масса шарика? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
Дайте развернутый ответ.

Маленький шарик массой m с зарядом q=5 нКл, подвешенный к потолку на лёгкой шёлковой нитке длиной l=0,8 м, находится в горизонтальном однородном электростатическом поле E → с модулем напряжённости поля E=6⋅ 10 5 В/м (см. рисунок). Шарик отпускают с нулевой начальной скоростью из положения, в котором нить вертикальна. В момент, когда нить образует
с вертикалью угол α=30°, модуль скорости шарика υ=0,9 м/с. Чему равна масса шарика m? Сопротивлением воздуха пренебречь.



Ответ

Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.

Открыть разбор
!
3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Какие изменения кинетической, потенциальной и электрической энергий происходят при перемещении шарика?

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Используйте закон сохранения энергии: работа электрического поля равна увеличению кинетической и потенциальной энергий шарика.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

Составьте уравнение $qEl\sin\alpha = \dfrac{mv^2}{2} + mgl(1-\cos\alpha)$ и выразите массу: $m = \dfrac{qEl\sin\alpha}{\dfrac{v^2}{2}+gl(1-\cos\alpha)}$.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.
Открыть решение

Задание 21 ЕГЭ, физика

Задача из темы «Электростатика и конденсаторы»: в ней 121 задача с ответом и разбором по шагам. В 21-м номере бланка — 133 задачи.

Ответ можно проверить здесь же, а если не выходит — открыть подсказку или разбор. Регистрация не нужна.