РУҚА
21

Заряд шарика в поле

ЕГЭ · Физика · Задание 21 · Электростатика и конденсаторы
ВысокаяФИПИ7778EDРазвёрнутое решение≈ 10 минут

Маленький шарик массой $m = 1\ \text{г}$ с зарядом $q > 0$, подвешенный к потолку на лёгкой шёлковой нитке длиной $l = 0{,}8\ \text{м}$, 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 $v = 0{,}8\ \text{м/с}$. Чему равен заряд шарика $q$? Сопротивлением воздуха пренебречь.

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

Маленький шарик массой m=1 г с зарядом q>0, 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⋅105 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=0,8 м/с. Чему равен заряд шарика q? 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 силы совершают работу при перемещении шарика? Можно ли применить закон сохранения энергии?

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Работа электрического поля равна $A_{\text{эл}} = qEl\sin\alpha$, а прирост потенциальной энергии в поле тяжести равен $\Delta E_p = mgl(1 - \cos\alpha)$.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

Запишите уравнение $qEl\sin\alpha - mgl(1 - \cos\alpha) = \dfrac{mv^2}{2}$ и выразите из него $q$.

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.