Тема . №25 Геометрическая оптика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.10 Магнитное поле. Сила Лоренца. Сила Ампера (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2026)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 геометрическая оптика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#126756

Шарик, подвешенный на нити длиной l = 0,8  м, равномерно вращается в однородном электрическом поле с напряженностью E = 20 Н/ Кл  (см. рис.). Угол отклонения от вертикали равен α =30∘ , а отношение заряда шарика к массе равно 3⋅10−5 Кл/кг  . Найдите период обращения шарика. Заряд шарика считать положительным.

PIC

Источники: ЕГЭ 2025. Резерв

Показать ответ и решение

1.Сделаем рисунок с указанием сил, действующих на шарик

PIC

2. Запишем второй закон Ньютона на оси x  и y

(
{x :N sinα = ma
(y :mg +qE − N cosα = 0,

где a  – центростремительное ускорение. Радиус траектории равен R = lsinα  . Из первого уравнения выразим силу натяжения нити и подставим во второе:

     ma
N = sin-α

mg + qE− ma ⋅ctgα = 0

Откуда центростремительно ускорение:

       (    q  )
a= tgα⋅ g + mE

Выразим центростремительное ускорение через период обращения и радиус и подставим:

    2     2
a= v- = 4πR--
   R     T2

4π2R-      (   -q  )
 T 2 = tgα⋅ g+ m E

Выразим отсюда период обращения:

    ┌│ ------2------  ┌│ -----2-------  ┌│ --2-----
T = │∘ ----4(π-Rq--)-= │∘ ---4π(lsin-αq-)-= │∘ 4π-lcoqsα-
      tgα ⋅ g+ m-E      tgα ⋅ g+ m-E       g+ m-E

Подставим значения и посчитаем:

    ┌│ ------------√--
    │∘ 4⋅3,142 ⋅0,8⋅ -3-
T =   -10+-3⋅10−-5⋅220-≈ 1,65 с
Ответ:

    ┌││ 4π2lcosα-
T = ∘ ----q---≈ 1,65 с
      g + mE

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: обосновано направление силы Лоренца, записан второй закон Ньютона, формула центростремительного ускорения);

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

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

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 лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения 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 задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

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!