Электродинамика — Задание 20 ОГЭ по физике №00018258

Идея

Электрон стоял на месте, а поле его «толкнуло» и разогнало. Вся работа, которую совершило поле, превратилась в кинетическую энергию (энергию движения) электрона. Работа поля над зарядом равна $A=qU$, где $q$ — заряд, $U$ — напряжение между точками. Значит, приравниваем работу поля к набранной энергии движения — и из этого равенства достаём напряжение.

Решение

Работа электрической силы: $A=eU$ (модуль заряда электрона $e=1{,}6\cdot10^{-19}$ Кл). Кинетическая энергия в конце: $E_k=\frac{mv^2}{2}$. Электрон стартовал из покоя, поэтому $eU=\frac{mv^2}{2}$. Отсюда $U=\frac{mv^2}{2e}$.

Подставляем: $U=\dfrac{9{,}1\cdot10^{-31}\cdot(1{,}6\cdot10^{7})^2}{2\cdot1{,}6\cdot10^{-19}}=\dfrac{9{,}1\cdot10^{-31}\cdot2{,}56\cdot10^{14}}{3{,}2\cdot10^{-19}}\approx728$ В.

Ответ

$U\approx728$ В.