10 класс Принцип суперпозиции электрических полей § 14. Принцип суперпозиции электрических полей

ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 14.6: Принцип суперпозиции электрических полей

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Илья Морозов, преподаватель физики Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← 14.5 14.7 →

Условие

Электрон в электрическом поле изменил скорость с v₁=1·10⁷ м/с до v₂=3·10⁷ м/с. Вычислите разность потенциалов между начальной и конечной точками траектории. Используйте отношение заряда электрона к его массе e/m=1,76·10¹¹ Кл/кг.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения.

Для нахождения разности потенциалов воспользуемся законом сохранения энергии в электростатическом поле. Работа сил электрического поля по перемещению заряда равна изменению его кинетической энергии. Поскольку электрон имеет отрицательный заряд, при увеличении скорости (увеличении кинетической энергии) он движется в сторону повышения потенциала, но для вычисления модуля разности потенциалов нам достаточно связать работу поля с изменением энергии через формулу A=qU и теорему об изменении кинетической энергии mv22/2-mv21/2.

Вычисление.

Запишем уравнение энергетического баланса. Изменение кинетической энергии электрона равно работе электрических сил:

ΔE_k=A_эл mv22/2-mv21/2=eU где e — модуль заряда электрона, а U — искомая разность потенциалов (по модулю). Выразим отсюда U:

U=m(v22-v21)/2e=v22-v21/2(e/m)

Подставим числовые значения из условия задачи:

v₁=1·10⁷ м/с
v₂=3·10⁷ м/с
e/m=1,76·10¹¹ Кл/кг

Сначала вычислим разность квадратов скоростей:

v22-v21=(3·10⁷)²-(1·10⁷)²=9·10¹⁴-1·10¹⁴=8·10¹⁴(м/с)²

Теперь подставим это значение в формулу для напряжения:

U=8·10¹⁴/2·1,76·10¹¹=8·10¹⁴/3,52·10¹¹ U=8/3,52·10³≈2,2727...·1000≈2273 В

Округлим результат до целых значений или трех значащих цифр: U≈2270 В.

Проверка.

Проверим размерность полученного выражения. Числитель имеет размерность (м/с)²= м²/с². Знаменатель содержит отношение заряда к массе, то есть Кл/кг. Тогда размерность результата будет:

м²/с²Кл/кг =кг · м²с²·Кл =Дж/Кл =В//

Размерность совпадает с единицей измерения напряжения (Вольт). Физически ответ также корректен: для разгона электрона до таких высоких скоростей требуется значительная разность потенциалов порядка тысяч вольт.

Ответ

U ≈ 2273 В

Использована теорема об изменении кинетической энергии. Так как дано отношение e/m, масса сокращается, что упрощает расчет.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 14.6 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 14.6?

Краткий ответ: U ≈ 2273 В.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 14. Принцип суперпозиции электрических полей.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.