ответ:Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 500В, попал в однородное магнитное поле с индукцией 0,001Тл. Найдите радиус кривизны (в мм) траектории электрона. Заряд электрона 1,6*10^-19Кл, его масса 9*10^-31кг
Дано: U = 500В
B=0,001Тл
|e| = 1,6*10^(-19)Кл
m = 9*10^(-31)кг
Найти R
Решение: На заряд, движущийся со скоростью V в магнитном поле с индукцией B , действует сила Лоренца
F =q|V x B| или F =|e|*V*B*sin(a).
Вектор силы Лоренца перпендикулярен вектору скорости и, следовательно, сообщает электрону нормальное ускорение. Учитывая это, можно записать:
|e|*V*B*sin(a) = m*(V^2)/R (1)
Из формулы (1) выразим радиус кривизны траектории, принимая во внимание, что a = 90 град по условию:
R = m*V/(|e|*B) (2)
Входящую в выражение (2) скорость электрона выразим через кинетическую энергию электрона:
Е = m*V^2/2 (3)
Кинетическая энергия электрона ускоряющую разность потенциалов U, определяется равенством: Eк=|e|*U. Подставим это выражение в формулу (3) и выразим скорость электрона:
V = корень(2|e|*U/m)
Подставим в формулу (2) выражение для скорости
R =( m/(|e|*B))*корень(2|e|*U/m) = (1/B)*корень(2m*U/|e|)
Произведем вычисления:
R = (1/0,001)*корень(2*9*10^(-31)*500/1,6*10^(-19)) =0,075 м =7,5 см
Проверим единицы измерения:
R = (1/[B])*корень([m]*[U]/[e])=
=(1/Тл)*корень(кг*В/Кл) =(А*м/Н)*корень(кг*В/(А*с))= м*корень(A*кг*В/((H^2)*с))=
= м*корень(Дж*кг/((H^2)*(с^2)) = м*корень(Дж*кг*м^2/((Дж^2)*(с^2))) = м
Подробнее - на -
Объяснение:
Задача 1
Дано:
q(t) = 10⁻⁴·cos (10π·t)
ν - ?
Запишем уравнение колебаний в общем виде:
q(t) = Q·cos (ω·t)
Циклическая частота:
ω = 2π·ν
Отсюда частота:
ν = ω / (2π)
Из уравнения:
ω = 10π, тогда:
ν = ω / (2π) = 10π / (2π) = 5 Гц
Задача 2
Дано:
q(t) = 10⁻⁴·sin (10⁵π·t)
I - ?
Сила тока - первая производная от заряда:
i(t) = q' (t) = 10⁻⁴·10⁵π·cos (10⁵π·t)
I = 10⁻⁴·10⁵ = 10 А
Задача 3
Дано:
L
C
C₁ = 4C
T₁ - ?
Период:
T = 2π·√(L·C)
T₁ = 2π·√(L·C₁) = 2π·√(4·L·C) = 2·2π√(L·C) = 2·T
Период увеличился в 2 раза
Задача 4
Дано:
B = 0,25 Тл
V = 5 м/с
L = 2 м
ЭДСi - ?
ЭДСi = B·V·L = 0,25·5·2 = 2,5 В
Задача 5
f = 400 Гц
L = 0,1 Гн
C - ?
При резонансе
Xc = XL
XL = ω·L = 2π·f · L = 2·3,14·400·0,1 ≈ 250 Ом
Xc = 1 / (ω·C) = 1 / (2π·f·C) = 1 / (2·3,14·400·C) ≈ 400·10⁻⁶ / C
Имеем:
400·10⁻⁶ / C = 250
C = 400·10⁻⁶ / 250 = 1,6·10⁻⁶ Ф или 1,6 мкФ