Тема . №25 Геометрическая оптика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.04 Электростатика (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2026)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 геометрическая оптика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#47590

Электрон влетает в однородное электрическое поле напряженностью E = 200  В/м со скоростью       7
v0 = 10  м/с по направлению силовых линий поля. Через какое время электрон окажется в той же точке, где он влетел в поле?

Показать ответ и решение

Запишем второй закон Ньютона для шарика:

F⃗эл = m ⃗a

где Fэл = qE  – электрическая сила, m  – масса электрона, a  – ускорение электрона, q  – заряд электрона.
Спроецируем на ось x  :

             qE
Fэл = ma ⇒ a=-m-

Электрон сначала будет лететь внутри электрического поля до тех пор, пока его скорость не уменьшится до нуля, а затем начнет двигаться назад, пока не вылетит оттуда.

PIC

Время движения до остановки в поле можно найти из уравнения кинематики:

⃗v = ⃗v0 +⃗at,

в проекции на ось x  :

               v    mv
v = v0− aτ ⇒ τ =-0a = qE0.

Время движения электрона внутри поля до остановки τ  равно времени движения электрона от остановки до выхода из области поля. Это связано с тем, что электрон будет двигать с тем же ускорением a  и пройдёт такое же расстояние S  до выхода из поля. Поэтому искомое время t  следует искать по формуле:

        2mv0   2⋅9,1⋅10− 31 кг⋅107 м/с
t0 =2τ = -qE--= -1,6⋅10−19 кг⋅200-В/м-≈ 0,57 мкс

Примечание
Также время выхода можно найти, зная расстояние S  . Для этого найдём место остановки электрона

          2   2
S =v0t− at-= v0.
         2   2a

На обратном пути пройденное расстояние описывается уравнением:

S = at2.
     2

Приравняв два последних уравнения можно выразить искомое время обратного движения

at2  v20      v0
 2 = 2a ⇒ t=  a .
Ответ:

    2mv0-
t0 = qE  ≈ 0,57 мкс

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: второй закон Ньютона, формула силы электрической, формулы кинематики равноускоренного движения);

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

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения 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 задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!