πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Физика → Задания №23 → Задание ph23-07

Задание №23 ЕГЭ Физика: разбор и критерии

Ответ на это задание — развёрнутое решение. В тренажёре его проверяет ИИ по официальным критериям ФИПИ, а здесь есть эталонное решение из банка.

Условие

Полый шарик с зарядом q = 0,5 мкКл и массой m = 0,25 мг движется со скоростью v = 1 м/с в однородном магнитном поле с индукцией B = 5 Тл. На рисунке показаны направления скорости шарика, силы тяжести и вектора индукции магнитного поля. Чему равна по модулю равнодействующая силы тяжести и силы Лоренца?

Рисунок к заданию

Подсказки — как подойти к решению

  1. Сначала определи направление силы Лоренца по правилу левой руки: от направления зависит, складывать её с силой тяжести или вычитать. Переведи микрокулоны в кулоны, а миллиграммы в килограммы.
  2. Учти, что скорость перпендикулярна полю, поэтому синус в формуле силы Лоренца равен единице. Модуль равнодействующей найди как сумму модулей силы Лоренца и силы тяжести, если они сонаправлены.

Решение

При помощи правила левой руки определим сперва направление силы Лоренца, действующей со стороны магнитного поля на заряд. Сила Лоренца, как и сила тяжести, направлена вниз, а значит, модуль равнодействующей этих двух сил равен сумме их модулей. Из рисунка видно, что вектор скорости перпендикулярен вектору магнитной индукции, следовательно, сила Лоренца определяется соотношением: F_л = qB v sin 90 °. Таким образом, модуль равнодействующей силы тяжести и силы Лоренца равен: F = F_л + mg = q v B + mg = 0,5·10⁻⁶ Кл · 1 м/с · 5 Тл + 0,25·10⁻⁶ кг · 10 м/с² = 5·10⁻⁶ Н = 5мкН. F = F_л + mg = q v B + mg = 0,5·10⁻⁶ Кл · 1 м/с · 5 Тл + 0,25·10⁻⁶ кг · 10 м/с² = 5·10⁻⁶ Н = 5мкН. Ответ: 5 мкН.

Критерии оценивания ФИПИ

Критерий (до 2 баллов)Балл
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) 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—
2 Правильно записаны все необходимые положения теории, 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 или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)—
1 Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла—
0 Максимальный балл2

Типичные ошибки

Решить это задание в тренажёре

В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №23 по физике · Разбор темы №23 с нуля