Номер 1, страница 353 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

Образцы заданий ЕГЭ. Параграф 106. Электрический ток. Сила тока. Глава 15. Законы постоянного тока - номер 1, страница 353.

Условие.

Решение.

Решение 3.

Дано:

Время рабочего импульса $t = 1 \text{ мкс} = 1 \cdot 10^{-6} \text{ с}$

Средняя сила тока $I = 32 \text{ кА} = 32 \cdot 10^3 \text{ А}$

Заряд электрона $q_e = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}$

Найти:

Число электронов $N$.

Решение:

Сила тока $I$ по определению — это заряд $Q$, прошедший через поперечное сечение проводника за единицу времени $t$: $$I = \frac{Q}{t}$$ Суммарный заряд $Q$, прошедший за время импульса, равен произведению числа электронов $N$ на заряд одного электрона $q_e$: $$Q = N \cdot q_e$$ Подставим второе выражение в первое: $$I = \frac{N \cdot q_e}{t}$$ Выразим из этой формулы искомое число электронов $N$: $$N = \frac{I \cdot t}{q_e}$$ Подставим числовые значения в систему СИ и произведем вычисления: $$N = \frac{32 \cdot 10^3 \text{ А} \cdot 1 \cdot 10^{-6} \text{ с}}{1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}} = \frac{32 \cdot 10^{-3}}{1,6 \cdot 10^{-19}} = \frac{32}{1,6} \cdot 10^{-3 - (-19)} = 20 \cdot 10^{16} = 2 \cdot 10^{17}$$ Таким образом, за один пуск ускорителя ускоряется $2 \cdot 10^{17}$ электронов. Этот результат соответствует варианту ответа 4.

Ответ: $2 \cdot 10^{17}$.