(Обновлен)Задание ЕГЭ 2 Параграф 73 ГДЗ Мякишев 11 класс (Физика)

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Мякишев, Буховцев 11 класс, Просвещение: 2. Фотн с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электрон из металлической пластинки (катода) в сосуде, из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем с напряженностью E=5 * 10^4 В/м. Какой должна быть длина пути электрода в электрическом поле, чтобы он разогнался до скорости, составляющй 10 % от скорости света в вакууме? Релятивистские эффекты не учитывайте.

Дано

$$E=5\cdot 10^4\ \text{В/м}$$

$$v=0{,}1c$$

$$c=3\cdot 10^8\ \text{м/с}$$

$$m_e=9{,}1\cdot 10^{-31}\ \text{кг}$$

$$e=1{,}6\cdot 10^{-19}\ \text{Кл}$$

Найти: $$s-?$$

Ход решения

Электрон начинает движение практически из состояния покоя, поэтому работа электрического поля идёт на увеличение его кинетической энергии:

$$A=\Delta E_k=\frac{mv^2}{2}$$

Работа однородного электрического поля равна:

$$A=eEs$$

Приравняем выражения для работы:

$$eEs=\frac{mv^2}{2}$$

Отсюда

$$s=\frac{mv^2}{2eE}$$

Найдём скорость электрона:

$$v=0{,}1c=0{,}1\cdot 3\cdot 10^8=3\cdot 10^7\ \text{м/с}$$

Подставим значения:

$$ s=\frac{9{,}1\cdot 10^{-31}\cdot (3\cdot 10^7)^2}{2\cdot 1{,}6\cdot 10^{-19}\cdot 5\cdot 10^4} $$

$$ s=\frac{9{,}1\cdot 10^{-31}\cdot 9\cdot 10^{14}}{1{,}6\cdot 10^{-14}} \approx 5{,}1\cdot 10^{-2}\ \text{м} $$

Ответ

$$s\approx 0{,}051\ \text{м}$$