Э/М Индукция (нет… — Задание ЕГЭ по физике №00016886
Э/М Индукция (нет в 2026)
№2. Задание без номера
ID: 00016886
В однородное электрическое поле со скоростью 0,5⋅107 м/с влетает электрон и движется по направлению линий напряжённости поля. Какое расстояние пролетит электрон до полной потери скорости, если модуль напряжённости поля равен 3600 В/м? Ответ приведите в сантиметрах и округлите до целого.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
$v_0=0{,}5\cdot 10^7$ м/с $=5\cdot 10^6$ м/с — начальная скорость электрона; $\;E=3600$ В/м; электрон движется по направлению линий напряжённости; $\;e=1{,}6\cdot 10^{-19}$ Кл; $\;m_e=9{,}1\cdot 10^{-31}$ кг.
Найти:
$s$ — путь до полной остановки.
Решение:
Электрон в поле — как шарик, катящийся в горку: чем дальше заехал, тем сильнее «съедена» его скорость, и в какой-то точке он замирает. Заряд электрона отрицательный, поэтому сила со стороны поля направлена против линий напряжённости. А электрон летит вдоль линий — значит сила тормозит его, совершая отрицательную работу.
Модуль силы, действующей на электрон, $F=eE$. Она направлена навстречу движению, поэтому её работа на пути $s$ отрицательна:
$$A=-eE\,s.$$
По теореме о кинетической энергии работа равна изменению кинетической энергии. До полной остановки конечная скорость равна нулю, поэтому теряется вся начальная кинетическая энергия:
$$0-\frac{m_e v_0^2}{2}=-eE\,s\;\Rightarrow\;\frac{m_e v_0^2}{2}=eE\,s.$$
Выражаем путь:
$$s=\frac{m_e v_0^2}{2eE}.$$
Подставляем числа:
$$s=\frac{9{,}1\cdot 10^{-31}\cdot (5\cdot 10^6)^2}{2\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19}\cdot 3600}=\frac{9{,}1\cdot 10^{-31}\cdot 2{,}5\cdot 10^{13}}{1{,}152\cdot 10^{-15}}\approx 0{,}0197\ \text{м}\approx 2\ \text{см}.$$
Электрон пролетит до остановки около $2$ см.
Ответ
$s\approx 2$ см
Другие задания по теме «Э/М Индукция (нет в 2026)» (8)
- Задание 23 №00043165 — По горизонтально расположенным двум параллельным рельсам с пренебрежимо малым…
- Задание 23 №00043164 — По горизонтально расположенным двум параллельным рельсам с пренебрежимо малым…
- Задание — №00026427 — Плоская горизонтальная фигура площадью S = 0,1 м², ограниченная замкнутым…
- Задание — №00026412 — Замкнутый контур площадью S из тонкой проволоки помещён в магнитное поле.…
- Задание — №00026409 — Квадратная проволочная рамка со стороной l равно 10 см находится в однородном…
- Задание — №00026399 — Катушка, обладающая индуктивностью L, соединена с источником питания с ЭДС ℰ и…
- Задание — №00021666 — Медное кольцо, площадь которого 0,08 м², а сопротивление 5 Ом, помещено в…
- Задание — №00021665 — Медное кольцо радиусом 10 см помещено в однородное магнитное поле так, что…