Чтобы определить кинетическую энергию частицы, движущейся в магнитном поле, мы можем использовать формулу кинетической энергии.
Кинетическая энергия (KE) частицы в магнитном поле определяется следующим образом:
KE = (1/2) * масса * (скорость^2)
Нам даны масса частицы равная 0,001 г и заряд 6 мк Кл. Мы также знаем, что частица движется по окружности радиусом 1 м в магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл.
Во-первых, давайте найдем скорость частицы. Для этого мы можем использовать формулу для центростремительного ускорения:
a = v^2 / r
где a - центростремительное ускорение, v - скорость частицы и r - радиус окружности.
Мы знаем радиус окружности (r = 1 м) и магнитную индукцию (B = 0,1 Тл), поэтому мы можем использовать формулу для центростремительного ускорения в магнитном поле:
a = (заряд * B) / масса
Подставим известные значения:
a = (6 * 10^-6 Кл * 0,1 Тл) / (0,001 г)
a = 0,6 м/с^2
Теперь, когда у нас есть значение ускорения a, мы можем найти скорость v. Для этого воспользуемся формулой:
a = v^2 / r
Подставим известные значения:
0,6 м/с^2 = v^2 / 1 м
Упростив уравнение, получим:
v^2 = 0,6 м^2/с^2
v = 0,774 м/с (округляем до трех знаков после запятой)
Теперь, когда мы знаем скорость частицы (v = 0,774 м/с), мы можем найти кинетическую энергию (KE) с использованием формулы:
KE = (1/2) * масса * (скорость^2)
Подставим известные значения:
KE = (1/2) * 0,001 г * (0,774 м/c)^2
KE = (1/2) * 0,001 г * 0,598 м^2/с^2
KE = 0,000299 Дж (округляем до шести знаков после запятой)
Таким образом, кинетическая энергия частицы, движущейся в магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл по окружности радиусом 1 м, составляет приблизительно 0,000299 Дж или 299 мкДж.
Для понимания этого вопроса необходимо иметь базовые знания о фотоэффекте и волновой природе света.
Фотоэффект - это явление выхода электронов из поверхности металла при попадании на него света. Оно обусловлено возникновением электронов с определенной энергией, достаточной для преодоления работы выхода электронов из металла.
Согласно формуле Эйнштейна для фотоэффекта, энергия фотона света состоит из двух компонент: кинетической энергии электрона (K) и работы выхода электрона из металла (W).
E_фотона = K + W
Частота света (ν) связана с его длиной волны (λ) следующим образом:
ν = c/λ
где c - скорость света.
Теперь, рассмотрим ситуацию с двумя разными длинами волн света. Задача требует учесть, что интенсивность падающего света не меняется.
Из формулы для энергии фотона и связи между энергией и частотой света, мы можем записать:
E_фотона = h * ν,
где h - постоянная Планка.
Таким образом, мы можем переписать формулу:
E_фотона = h * c/λ
Сравнивая две формулы для энергии фотона с разными длинами волн, мы можем установить следующее:
Мы видим, что отношение энергий фотонов пропорционально отношению их длин волн.
Теперь мы можем ответить на вопрос: что произойдет с частотой падающего света при освещении этой пластины монохроматическим светом с длиной волны λ= 660 нм, если интенсивность не изменится?
Так как интенсивность света не изменяется, а фотоэффект все равно наблюдается, это означает, что энергия фотонов с длиной волны 660 нм достаточна для вызова фотоэффекта. Значит, эта частота падающего света сохраняется, и не изменяется.
Таким образом, частота падающего света не меняется при освещении металлической пластины монохроматическим светом с длиной волны λ= 660 нм при условии, что интенсивность света не изменяется.
Кинетическая энергия (KE) частицы в магнитном поле определяется следующим образом:
KE = (1/2) * масса * (скорость^2)
Нам даны масса частицы равная 0,001 г и заряд 6 мк Кл. Мы также знаем, что частица движется по окружности радиусом 1 м в магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл.
Во-первых, давайте найдем скорость частицы. Для этого мы можем использовать формулу для центростремительного ускорения:
a = v^2 / r
где a - центростремительное ускорение, v - скорость частицы и r - радиус окружности.
Мы знаем радиус окружности (r = 1 м) и магнитную индукцию (B = 0,1 Тл), поэтому мы можем использовать формулу для центростремительного ускорения в магнитном поле:
a = (заряд * B) / масса
Подставим известные значения:
a = (6 * 10^-6 Кл * 0,1 Тл) / (0,001 г)
a = 0,6 м/с^2
Теперь, когда у нас есть значение ускорения a, мы можем найти скорость v. Для этого воспользуемся формулой:
a = v^2 / r
Подставим известные значения:
0,6 м/с^2 = v^2 / 1 м
Упростив уравнение, получим:
v^2 = 0,6 м^2/с^2
v = 0,774 м/с (округляем до трех знаков после запятой)
Теперь, когда мы знаем скорость частицы (v = 0,774 м/с), мы можем найти кинетическую энергию (KE) с использованием формулы:
KE = (1/2) * масса * (скорость^2)
Подставим известные значения:
KE = (1/2) * 0,001 г * (0,774 м/c)^2
KE = (1/2) * 0,001 г * 0,598 м^2/с^2
KE = 0,000299 Дж (округляем до шести знаков после запятой)
Таким образом, кинетическая энергия частицы, движущейся в магнитном поле с магнитной индукцией 0,1 Тл по окружности радиусом 1 м, составляет приблизительно 0,000299 Дж или 299 мкДж.