РЕШУ ЕГЭ — физика

Задания

Тип Д23 C23 № 42077 Добавить в вариант

Источник: СтатГрад: Тренировочная работа по физике 14.03.2025, вариант ФИ2410402

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.4 Напряжённость электрического поля

МКТ и термодинамика. Электродинамика

Можно считать, что вся поверхность Земли равномерно заряжена отрицательным зарядом $q_з \approx 0,5 МКл,$ а ионосфера имеет такой же по модулю положительный заряд. Пусть в электростатическом поле у поверхности Земли покоится пушинка, на которой дополнительно (по сравнению с изначально нейтральной пушинкой) находится $N = 2 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 13 правая круглая скобка$ электронов. Какова масса m_п пушинки? Радиус Земли Rз  =  6400 км.

Решение. 1.  Пользуясь законом Кулона, найдём модуль напряжённости электростатического поля у поверхности Земли. Это поле создаётся сферически симметричным зарядом, и оно эквивалентно полю точечного заряда q_з:

$E = дробь: числитель: kq_з, знаменатель: R_з в квадрате конец дроби \approx дробь: числитель: 9 умножить на 10 в степени 9 умножить на 0,5 умножить на 10 в степени 6 , знаменатель: левая круглая скобка 6,4 умножить на 10 в степени 6 правая круглая скобка в квадрате конец дроби \approx 110 В/м.$

Вектор напряжённости этого поля направлен вниз, к центру Земли.

2.  На отрицательно заряженную пушинку действуют сила тяжести m_пg, направленная вниз, к центру Земли, и направленная вверх сила qE отталкивания от отрицательно заряженной Земли. Согласно второму закону Ньютона, при равновесии модули этих сил должны равняться друг другу: m_пg  =  qE.

3.  Заряд пушинки равен целому числу N зарядов e электрона: q  =  Ne. Поэтому

$m_п = дробь: числитель: eNE, знаменатель: g конец дроби = дробь: числитель: eNkq_з, знаменатель: gR_з в квадрате конец дроби \approx дробь: числитель: 1,6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка умножить на 2 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 13 правая круглая скобка 110, знаменатель: 10 конец дроби = 3,52 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка кг = 35,2 мг.$ $m_п = дробь: числитель: eNE, знаменатель: g конец дроби = дробь: числитель: eNkq_з, знаменатель: gR_з в квадрате конец дроби \approx дробь: числитель: 1,6 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 19 правая круглая скобка умножить на 2 умножить на 10 в степени левая круглая скобка 13 правая круглая скобка 110, знаменатель: 10 конец дроби =$
$= 3,52 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка кг = 35,2 мг.$

Ответ: $m_п = дробь: числитель: eNE, знаменатель: g конец дроби = дробь: числитель: eNkq_з, знаменатель: gR_з в квадрате конец дроби = 3,52 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка кг = 35,2 мг.$

42077

$m_п = дробь: числитель: eNE, знаменатель: g конец дроби = дробь: числитель: eNkq_з, знаменатель: gR_з в квадрате конец дроби = 3,52 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка кг = 35,2 мг.$

Источник: СтатГрад: Тренировочная работа по физике 14.03.2025, вариант ФИ2410402

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 3.1.4 Напряжённость электрического поля

Ключ

№ п/п	№ задания	Ответ
1	42077	$m_п = дробь: числитель: eNE, знаменатель: g конец дроби = дробь: числитель: eNkq_з, знаменатель: gR_з в квадрате конец дроби = 3,52 умножить на 10 в степени левая круглая скобка минус 5 правая круглая скобка кг = 35,2 мг.$