Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Два ша­ри­ка с за­ря­да­ми Q  =  −1 нКл и q  =  5 нКл со­от­вет­ствен­но, на­хо­дят­ся в од­но­род­ном элек­три­че­ском поле с на­пря­жен­но­стью Е  =  18 В/⁠м, на рас­сто­я­нии r  =  1 м друг от друга. Масса боль­ше­го ша­ри­ка равна M  =  5 г. Опре­де­ли­те, какую массу дол­жен иметь ма­лень­кий шарик, чтобы они дви­га­лись с преж­ним между ними рас­сто­я­ни­ем и с по­сто­ян­ным по мо­ду­лю уско­ре­ни­ем.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­пи­шем вто­рой закон Нью­то­на для каж­дой ча­сти­цы:

\vec F_k плюс \vec F_1=M\vec a,

\vec F_k плюс \vec F_2=m\vec a.

В про­ек­ции на ось Ox:

Fk − F1  =  Ma,

−Fk + F2  =  ma.

На за­ря­ды со сто­ро­ны элек­три­че­ско­го поля дей­ству­ют силы F1  =  |Q|E и F2  =  |q|E, по за­ко­ну Ку­ло­на F_k= дробь: чис­ли­тель: k|qQ|, зна­ме­на­тель: r в квад­ра­те конец дроби . Тогда по­лу­ча­ем:

дробь: чис­ли­тель: k|qQ|, зна­ме­на­тель: r в квад­ра­те конец дроби минус |Q|E=Ma,

|q|E минус дробь: чис­ли­тель: k|qQ|, зна­ме­на­тель: r в квад­ра­те конец дроби =ma.

От­ку­да:

m= дробь: чис­ли­тель: M|q| левая круг­лая скоб­ка Er в квад­ра­те минус k|Q| пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: |Q| левая круг­лая скоб­ка k|q| минус Er в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 умно­жить на 5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 18 умно­жить на 1 минус 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 9 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 9 умно­жить на 5 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 9 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 18 умно­жить на 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx 8,3г.

Ответ: 8,3 г.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I)  за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

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)  про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV)  пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны.

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты; не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/⁠вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка (в том числе в за­пи­си еди­ниц из­ме­ре­ния ве­ли­чи­ны).

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной 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 дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 24.06.2016. Ос­нов­ная волна, ре­зерв­ный день. Ва­ри­ант 2 (Часть 2)
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ:
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Скрыть комментарии · Помощь
Джон Крамер 25.02.2017 13:11

Здрав­ствуй­те, в ре­ше­нии дан­ной за­да­чи даны массы тел, а в ре­ше­нии не учи­ты­ва­ет­ся сила тя­же­сти. По­че­му?

Антон

На­ли­чие или от­сут­ствие силы тя­же­сти (воз­мож­но, дей­ствие за­да­чи про­ис­хо­дит не на Земле, а в далёком кос­мо­се) не вли­я­ет на ре­ше­ние. Го­ри­зон­таль­ная со­став­ля­ю­щая силы тя­же­сти равна нулю, а в вер­ти­каль­ном на­прав­ле­нии она со­об­ща­ет ша­ри­кам оди­на­ко­вое уско­ре­ние (g).

Олег Кротов 05.06.2017 15:07

Мо­же­те по­яс­нить, как на­прав­ле­ны силы, дей­ству­ю­щие на ша­ри­ки? Ведь на боль­шой шарик дей­ству­ет ку­ло­нов­ская сила влево со сто­ро­ны линий на­пря­жен­но­сти и сила вза­и­мо­дей­ствия за­ря­дов, на­прав­лен­ная впра­во. На ма­лень­кий же шарик дей­ству­ет ку­ло­нов­ская сила впра­во и сила вза­и­мо­дей­ствия за­ря­дов влево. Вы ведь не ис­поль­зу­е­те за­ря­ды в мо­ду­лях .

Антон

Сила, дей­ству­ю­щая на боль­шой шарик со сто­ро­ны элек­три­че­ско­го поля, на­прав­ле­на влево, её про­ек­ция на го­ри­зон­таль­ную ось от­ри­ца­тель­на: QE мень­ше 0.

Сила при­тя­же­ния к ма­лень­ко­му ша­ри­ку на­прав­лен­ная впра­во, её про­ек­ция по­ло­жи­тель­на: минус дробь: чис­ли­тель: kQq, зна­ме­на­тель: r в квад­ра­те конец дроби боль­ше 0.

Ана­ло­гич­но для ма­лень­ко­го ша­ри­ка.

Николай Волков 12.06.2018 23:23

У вас не­пра­виль­но опре­де­ле­ны про­ек­ции сил, так как QE долж­но быть от­ри­ца­тель­но. Если я не прав, то объ­яс­ни­те, как вы по­лу­чи­ли эти про­ек­ции сил.

Антон

Так QE мень­ше 0, по­сколь­ку Q мень­ше 0.



О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025