зад 1 График пути
На рисунке представлен график зависимости пути \(S\), пройденного материальной точкой, от времени \(t\). Определите интервал времени после начала движения, когда точка двигалась со скоростью 2,5 м/с.

1) от 0 до 1 с
2) от 1 до 3 с
3) от 3 до 5 с
4) от 5 до 7 с
Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Скорость на графике пути — это наклон прямой; ищите участок, где наклон равен 2,5 м/с.
▶ОтветСкрыть
2
зад 2 Астероид и Земля
Мимо Земли летит астероид в направлении, показанном на рисунке пунктирной стрелкой. Вектор \(\vec F_A\) показывает силу притяжения астероида Землёй. По какой стрелке (1, 2, 3 или 4) направлена сила, действующая на Землю со стороны астероида?

1) по стрелке 1
2) по стрелке 2
3) по стрелке 3
4) по стрелке 4
Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
По третьему закону Ньютона силы взаимодействия равны по модулю и противоположны по направлению.
▶ОтветСкрыть
3
зад 3 Кубик между пружинами
Кубик массой 1 кг покоится на гладком горизонтальном столе, сжатый с боков пружинами (см. рисунок). Жёсткость правой пружины \(k_2 = 800\) Н/м. Левая пружина действует на кубик с силой 16 Н. Определите деформацию правой пружины.

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) см
▶ПодсказкаСкрыть
Кубик покоится, значит, силы пружин уравновешены; сила правой пружины равна \(k_2 x\).
▶ОтветСкрыть
2 см
зад 4 Кинетическая энергия самосвала
Самосвал массой \(m_0\) при движении на пути к карьеру имеет кинетическую энергию \(2{,}5\cdot 10^5\) Дж. Какова его кинетическая энергия после загрузки, если он двигался с прежней скоростью, а масса его увеличилась в 2 раза?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) кДж
▶ПодсказкаСкрыть
Кинетическая энергия пропорциональна массе при одинаковой скорости.
▶ОтветСкрыть
500 кДж
зад 5 Брусков в воде
Два одинаковых бруска толщиной 10 см каждый, связанные друг с другом, плавают в воде так, что уровень воды приходится на границу между ними (см. рисунок). Насколько увеличится глубина погружения стопки брусков, если в неё добавить ещё один такой же брусок?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) см
▶ПодсказкаСкрыть
Условие плавания: вес стопки равен силе Архимеда; погружённая часть пропорциональна числу брусков.
▶ОтветСкрыть
5 см
зад 6 Груз на пружине
Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как ведёт себя потенциальная энергия пружины и кинетическая энергия груза, когда груз движется вверх от положения равновесия?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Потенциальная энергия пружины | Кинетическая энергия груза |
▶ПодсказкаСкрыть
Двигаясь вверх от равновесия, груз приближается к верхней точке: растяжение пружины уменьшается, скорость груза тоже уменьшается.
▶ОтветСкрыть
22
зад 7 Торможение грузовика
Грузовик массой \(m\), движущийся по прямолинейному горизонтальному участку дороги со скоростью \(v\), совершает торможение до полной остановки. При торможении колёса грузовика не вращаются. Коэффициент трения между колёсами и дорогой равен \(\mu\). Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ФОРМУЛЫ |
| А) модуль силы трения, действующей на грузовик | 1) \(\mu m g\) |
| Б) тормозной путь грузовика | 2) \(\mu m\) |
| 3) \(\dfrac{v}{\mu g}\) | |
| 4) \(\dfrac{v^2}{2\mu g}\) |
Ответ:
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Сила трения скольжения равна \(\mu N\); тормозной путь находится из кинематики по формуле \(v^2 = 2as\).
▶ОтветСкрыть
А) 1; Б) 4 (ответ: 14)
зад 8 Броуновское движение
К броуновскому движению можно отнести хаотическое движение
1) электронов в металлическом проводнике
2) бильярдных шаров по поверхности стола
3) одноклеточных организмов в воде
4) пылинок в воздухе
Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Броуновское движение — видимые частицы, которые толкают молекулы окружающей среды.
▶ОтветСкрыть
4
зад 9 Сжатие воздуха под поршнем
Воздух медленно сжимают в цилиндре под поршнем. Стенки цилиндра и поршень изготовлены из тонкого, но прочного металла. Какое из приведённых ниже уравнений точнее всего описывает процесс, происходящий при этом с воздухом под поршнем?

1) \(V\cdot p = \text{const}\)
2) \(T\cdot p = \text{const}\)
3) \(\dfrac{T}{p} = \text{const}\)
4) \(\dfrac{T}{V} = \text{const}\)
Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Тонкие металлические стенки хорошо проводят тепло, так что температура воздуха успевает выравниваться с окружающей средой.
▶ОтветСкрыть
1
зад 10 Влажность в сосуде
Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде 30
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
При неизменной температуре давление насыщенного пара не меняется, а парциальное давление пара растёт вместе с уменьшением объёма.
▶ОтветСкрыть
90
зад 11 Процесс в координатах p–T
Один моль одноатомного идеального газа участвует в процессе 1-2, график которого изображён на рисунке в координатах \(p\)–\(T\) (\(p\) — давление и \(T\) — абсолютная температура газа). Как изменяются в ходе этого процесса внутренняя энергия газа и его объём?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

| Внутренняя энергия газа | Объём газа |
▶ПодсказкаСкрыть
Внутренняя энергия одноатомного газа зависит только от температуры; график \(p(T)\) через начало координат говорит о постоянстве объёма.
▶ОтветСкрыть
13
зад 12 Эфир при нагревании
В начальный момент в сосуде под лёгким поршнем находится только жидкий эфир. На рисунке показан график зависимости температуры \(t\) эфира от времени \(\tau\) его нагревания и последующего охлаждения. Установите соответствие между процессами, происходящими с эфиром, и участками графика.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) охлаждение паров эфира
Б) кипение эфира
1) \(BC\)
2) \(CD\)
3) \(DE\)
4) \(EF\)
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Кипение идёт при постоянной температуре, а охлаждение пара — на участке, где температура уменьшается.
▶ОтветСкрыть
А) 3; Б) 1 (ответ: 31)
зад 13 Электрометры
На рисунке изображены два одинаковых электрометра: А и Б, шары которых имеют заряды противоположных знаков. Если их шары соединить проволокой, то показания обоих электрометров
1) станут равными 2
2) не изменятся
3) станут равными 1
4) станут равными 0

Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Заряд системы сохраняется; после соединения шаров заряды перераспределяются поровну между двумя одинаковыми электрометрами.
▶ОтветСкрыть
3
зад 14 Знаки зарядов по полю
На рисунке показано направление вектора напряжённости электрического поля \(\vec E\) в точке \(A\), равноудалённой от равных по модулю неподвижных точечных зарядов \(q_1\) и \(q_2\). Какие знаки имеют заряды?

1) \(q_1 > 0\); \(q_2 < 0\)
2) \(q_1 > 0\); \(q_2 > 0\)
3) \(q_1 < 0\); \(q_2 < 0\)
4) \(q_1 < 0\); \(q_2 > 0\)
Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Напряжённость от положительного заряда направлена от него, от отрицательного — к нему. Сложите векторы в точке \(A\).
▶ОтветСкрыть
4
зад 15 Сила тока в цепи
К батарее с ЭДС, равной 24 В, и внутренним сопротивлением 2 Ом подключили резистор с сопротивлением 4 Ом. Какова сила тока в цепи?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) А
▶ПодсказкаСкрыть
Для полной цепи сила тока равна ЭДС, делённой на сумму внешнего и внутреннего сопротивлений.
▶ОтветСкрыть
4 А
зад 16 Показатель преломления
Луч света лазерной указки падает на поверхность стекла и распространяется в стекле со скоростью \(200\,000\) км/с. Каков показатель преломления стекла?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Показатель преломления равен отношению скорости света в вакууме к скорости света в среде.
▶ОтветСкрыть
1,5
зад 17 Реостат в цепи
На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС \(\mathcal{E}\), резистор \(R_1\) и реостат \(R_2\). Если уменьшить сопротивление реостата \(R_2\) до минимума, то как изменятся при этом сила тока в цепи и суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

| Сила тока в цепи | Суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи |
▶ПодсказкаСкрыть
Уменьшение сопротивления во внешней цепи увеличивает ток, а мощность на внешнем участке зависит от соотношения сопротивлений.
▶ОтветСкрыть
11
зад 18 Частица в магнитном поле
Заряженная частица массой \(m\), несущая положительный заряд \(q\), движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля \(\vec B\) по окружности со скоростью \(v\). Действием силы тяжести пренебречь.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | ФОРМУЛЫ |
| А) модуль силы Лоренца, действующей на частицу | 1) \(\dfrac{v}{qB}\) |
| Б) период обращения частицы по окружности | 2) \(\dfrac{mv}{qB}\) |
| 3) \(\dfrac{2\pi m}{qB}\) | |
| 4) \(qvB\) |
Ответ:
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Сила Лоренца перпендикулярна скорости и выступает центростремительной силой; период — длина окружности, делённая на скорость.
▶ОтветСкрыть
А) 4; Б) 3 (ответ: 43)
зад 19 Состав системы частиц
Связанная система элементарных частиц содержит 14 нейтронов, 13 протонов и 10 электронов. Эта система частиц может быть
1) нейтральным атомом кремния \(^{27}_{14}\text{Si}\)
2) ионом кремния \(^{27}_{14}\text{Si}\)
3) ионом алюминия \(^{27}_{13}\text{Al}\)
4) нейтральным атомом алюминия \(^{27}_{13}\text{Al}\)
Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Массовое число — сумма протонов и нейтронов; заряд ядра — число протонов, заряд иона — разность протонов и электронов.
▶ОтветСкрыть
3
зад 20 Два α-распада
Из какого ядра в результате двух последовательных \(\alpha\)-распадов образуется ядро \(^{216}_{84}\text{Po}\)?
1) \(^{216}_{86}\text{Rn}\)
2) \(^{220}_{86}\text{Rn}\)
3) \(^{208}_{80}\text{Hg}\)
4) \(^{224}_{88}\text{Ra}\)
Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Каждый \(\alpha\)-распад уменьшает массовое число на 4 и заряд ядра на 2.
▶ОтветСкрыть
4
зад 21 Период полураспада
На рисунке представлен график изменения числа ядер находящегося в пробирке радиоактивного изотопа с течением времени. Каков период полураспада этого изотопа?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) месяц (-ев, -а)
▶ПодсказкаСкрыть
Период полураспада — время, за которое число нераспавшихся ядер уменьшается вдвое.
▶ОтветСкрыть
2 месяца
зад 22 Переходы атома
На рисунке изображена упрощённая диаграмма энергетических уровней атома. Нумерованными стрелками отмечены некоторые возможные переходы атома между этими уровнями. Какие из этих четырёх переходов связаны с поглощением кванта света с наименьшей энергией и излучением света наименьшей длины волны? Установите соответствие между процессами поглощения и испускания света и стрелками, указывающими энергетические переходы атома.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) поглощение кванта света с наименьшей энергией
Б) излучение света наименьшей длины волны
1) 1
2) 2
3) 3
4) 4
| А | Б |
▶ПодсказкаСкрыть
Наименьшая энергия кванта — у перехода между соседними близкими уровнями, наименьшая длина волны — у перехода с наибольшей разностью энергий.
▶ОтветСкрыть
А) 1; Б) 4 (ответ: 14)
зад 23 Частота колебаний маятника
Ученик изучал в школьной лаборатории колебания математического маятника. Результаты измерений каких величин дадут ему возможность рассчитать частоту малых колебаний математического маятника?
1) массы маятника \(m\) и знание табличного значения ускорения свободного падения \(g\)
2) амплитуды колебаний маятника \(A\) и его массы \(m\)
3) длины нити маятника \(l\) и знание табличного значения ускорения свободного падения \(g\)
4) амплитуды колебаний маятника \(A\) и знание табличного значения ускорения свободного падения \(g\)
Ответ №: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Период малых колебаний математического маятника не зависит от массы и амплитуды.
▶ОтветСкрыть
3
зад 24 Два баллона с газами
Имеется два одинаковых баллона, оснащённых манометрами. В первом при комнатной температуре находится гелий, а во втором — водород. Показания манометра первого баллона составляют 100 кПа, а второго — 200 кПа. Баллоны соединяют коротким шлангом и открывают краны. Считая неизменной температуру газов, выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.
1) Первоначально количество молей гелия в первом баллоне в 2 раза больше количества молей водорода во втором баллоне.
2) Первоначально массы газов в баллонах равны.
3) После установления равновесия давление в первом баллоне увеличится в 1,5 раза.
4) После установления равновесия давление во втором баллоне уменьшится в 2 раза.
5) После открытия кранов давление в первом баллоне будет меньше, чем во втором.
Ответы №№: \(\underline{\qquad\qquad}\)
▶ПодсказкаСкрыть
Уравнение Менделеева–Клапейрона даёт число молей; общее число молей после соединения сохраняется, а объём удваивается.
▶ОтветСкрыть
23
зад 25 Пуля в грузе на нити
Летящая горизонтально со скоростью 20 м/с пластилиновая пуля массой 9 г попадает в груз, неподвижно висящий на нити длиной 40 см, в результате чего груз с прилипшей к нему пулей начинает совершать колебания. Максимальный угол отклонения нити от вертикали при этом равен \(\alpha = 60°\). Какова масса груза?
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) г
▶ПодсказкаСкрыть
Удар пластилиновый, поэтому сохраняется импульс; после удара выполняется закон сохранения механической энергии.
▶ОтветСкрыть
81 г
зад 26 Лёд в калориметре
Кусок льда, имеющий температуру 0 °С, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 20 °С, требуется количество теплоты 100 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 75 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.
Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) °С
▶ПодсказкаСкрыть
Сравните 75 кДж с количеством теплоты, нужным на плавление льда при 0 °С: лишняя теплота пойдёт на нагрев воды.
▶ОтветСкрыть
0 °С
зад 27 Рамка в магнитном поле
В заштрихованной области на рисунке действует однородное магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости рисунка, \(B = 0{,}1\) Тл. Проволочную квадратную рамку сопротивлением \(R = 10\) Ом и стороной \(l = 10\) см перемещают в плоскости рисунка поступательно со скоростью \(v = 1\) м/с. Чему равен индукционный ток в рамке в состоянии 1?

Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\) мА
▶ПодсказкаСкрыть
ЭДС индукции в движущемся проводнике равна \(Blv\), где \(l\) — длина проводника, находящегося в поле.
▶ОтветСкрыть
1 мА
зад 28 Изобары в координатах T–V
На рисунке изображены графики двух процессов, проведённых с идеальным газом при одном и том же давлении. Почему изобара I лежит выше изобары II? Ответ поясните, указав, какие физические закономерности Вы использовали для объяснения.

▶ПодсказкаСкрыть
Из уравнения состояния выразите температуру через число молей при фиксированных \(p\) и \(V\).
▶РешениеСкрыть
1. Количество вещества в первой порции газа меньше, чем во второй.
2. Для описания изобарного расширения идеального газа используем уравнение Менделеева–Клапейрона: \(pV = \nu RT\), где \(\nu\) — число молей газа. Отсюда следует, что при одинаковых давлении и объёме \(\dfrac{T_1}{T_2} = \dfrac{\nu_2}{\nu_1}\).
3. Как следует из рисунка, \(T_1 > T_2\) (при одинаковых давлении и объёме). Поэтому \(\nu_1 < \nu_2\).
зад 29 Шайба на горке
На гладкой горизонтальной поверхности стола покоится горка с двумя вершинами, высоты которых \(h\) и \(\dfrac{5}{2}h\) (см. рисунок). На правой вершине горки находится шайба. От незначительного толчка шайба и горка приходят в движение, причём шайба движется влево, не отрываясь от гладкой поверхности горки, а поступательно движущаяся горка не отрывается от стола. Скорость шайбы на левой вершине горки оказалась равной \(v\). Найдите отношение масс шайбы и горки.

▶ПодсказкаСкрыть
Горизонтальная составляющая импульса системы сохраняется; механическая энергия системы тоже сохраняется.
▶ОтветСкрыть
\(\dfrac{m}{M} = \dfrac{3gh}{v^2} - 1\)
▶РешениеСкрыть
На систему тел «шайба + горка» действуют внешние силы (тяжести и реакции стола), направленные по вертикали, поэтому проекция импульса системы на горизонтальную ось \(Ox\) системы отсчёта, связанной со столом, сохраняется.
В начальный момент \(p_x(0) = 0\), а в момент \(t_1\) \(p_x(t_1) = Mu - mv\). Из закона сохранения импульса \(p_x(0) = p_x(t_1)\) получим: \(Mu - mv = 0\), где \(m\) — масса шайбы, \(M\) — масса горки.
Работа сил тяжести определяется изменением потенциальной энергии, а суммарная работа сил реакции равна нулю, так как поверхности гладкие.
Следовательно, полная механическая энергия системы тел, равная сумме кинетической и потенциальной, сохраняется. Так как потенциальная энергия горки не изменилась, получаем уравнение \[\frac{mv^2}{2} + \frac{Mu^2}{2} + mgh = \frac{5}{2}mgh.\]
Решение системы даёт отношение масс \(\dfrac{m}{M} = \dfrac{3gh}{v^2} - 1\).
зад 30 КПД цикла
Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является один моль идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. В изохорном процессе температура газа понижается на \(\Delta T\), а работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна \(A\). Определите КПД тепловой машины.
▶ПодсказкаСкрыть
В изотермическом процессе работа газа равна полученному теплу, а в изохорном процессе тепло отдаётся без совершения работы.
▶ОтветСкрыть
\(\eta = 1 - \dfrac{3\nu R|\Delta T|}{2A}\)
▶РешениеСкрыть
1. Коэффициент полезного действия тепловой машины \(\eta = \dfrac{A_ц}{Q^+} = 1 - \dfrac{|Q^-|}{Q^+}\), где \(A_ц\) — работа, совершённая за цикл; \(Q^+\) — количество теплоты, полученное за цикл рабочим веществом от нагревателя; \(|Q^-|\) — количество теплоты, отданное за цикл холодильнику. В рассматриваемом цикле газ получает количество теплоты в изотермическом процессе и отдаёт в изохорном.
2. В изотермическом процессе внутренняя энергия одноатомного идеального газа не изменяется, следовательно, в соответствии с первым законом термодинамики количество теплоты, полученное газом, равно работе газа: \(Q^+ = A\).
3. Поскольку в изохорном процессе газ работу не совершает, количество теплоты, отданное газом (в соответствии с первым законом термодинамики), равно изменению его внутренней энергии: \(|Q^-| = \dfrac{3}{2}\nu R|\Delta T|\).
Подставляя второе и третье соотношения в первое, получаем значение КПД тепловой машины.
зад 31 Тепловая мощность на R1
Какая тепловая мощность будет выделяться на резисторе \(R_1\) в схеме, изображённой на рисунке, если резистор \(R_2\) перегорит (превратится в разрыв цепи)? Все резисторы, включённые в схему, имеют одинаковое сопротивление \(R = 20\) Ом. Внутреннее сопротивление источника \(r = 2\) Ом; его ЭДС \(\mathcal{E} = 110\) В.

▶ПодсказкаСкрыть
После разрыва цепи через \(R_2\) упростите внешний участок до последовательного соединения; затем примените закон Ома для полной цепи.
▶ОтветСкрыть
\(\approx 236\) Вт
▶РешениеСкрыть
1. После перегорания резистора \(R_2\) данную электрическую схему можно заменить эквивалентной схемой. Тогда сопротивление внешней цепи \(R_0 = R + \dfrac{R}{2} = \tfrac{3}{2}R\).
2. По закону Ома для полной цепи сила тока, текущего через источник в схеме, \(I = \dfrac{\mathcal{E}}{\tfrac{3}{2}R + r}\).
3. Сила тока, текущего через резистор \(R_1\), равна силе тока, текущего через источник. По закону Джоуля — Ленца мощность, выделяющаяся на резисторе \(R_1\), \[P = I^2 R = \frac{\mathcal{E}^2 R}{(\tfrac{3}{2}R + r)^2} = \frac{12100 \cdot 20}{1024} \approx 236 \text{ Вт}.\]
зад 32 Фотоэффект в поле
Металлическая пластина облучается светом частотой \(\nu = 1{,}6\cdot 10^{15}\) Гц. Вылетающие из пластины фотоэлектроны попадают в однородное электрическое поле напряжённостью 130 В/м, причём вектор напряжённости поля \(\vec E\) направлен к пластине перпендикулярно её поверхности. Измерения показали, что на расстоянии 10 см от пластины максимальная кинетическая энергия фотоэлектронов равна 15,9 эВ. Определите работу выхода электронов из данного металла.
▶ОтветСкрыть
\(A = 3{,}7\) эВ
▶РешениеСкрыть
Согласно уравнению Эйнштейна для фотоэффекта энергия поглощаемого фотона равна сумме работы выхода фотоэлектрона из металла и максимальной кинетической энергии фотоэлектрона: \[h\nu = A + \frac{mv^2}{2}. \qquad (1)\]
В электрическом поле на электрон действует сила, направление которой противоположно направлению вектора напряжённости поля. Поэтому в нашем случае фотоэлектроны будут ускоряться полем. В точке измерения их максимальная кинетическая энергия станет равной \[\varepsilon = \frac{mv^2}{2} + eU, \qquad (2)\] где \(U\) — разность потенциалов между поверхностью пластины и эквипотенциальной поверхностью на расстоянии \(L = 10\) см от неё.
Поскольку поле однородное и вектор \(\vec E\) перпендикулярен пластине, то \[U = EL. \qquad (3)\]
Решая систему уравнений (1), (2) и (3), находим: \[h\nu = A + \varepsilon - eEL.\]
Отсюда: \(A = h\nu - \varepsilon + eEL = \dfrac{6{,}6\cdot 10^{-34}\cdot 1{,}6\cdot 10^{15}}{1{,}6\cdot 10^{-19}} - 15{,}9 + 130\cdot 0{,}1 = 3{,}7\) эВ.
Ответ: \(A = 3{,}7\) эВ.
Источник: ЕГЭ по физике 2016, реальный вариант, вариант 047 — условия · решения. Задачи перенабраны на botay.pro, решения — по официальным.