1. W=7.35*10^(-3) Дж
2. φ2=190,5 В.
3. E=9 Дж
Объяснение:
1. Магнитный поток может быть рассчитан по формуле: Ф=LI
Тогда L=Ф/I=(2*10^-3)/7= 0.3*10^-3 Гн
W=L*I²/2=0.3*10^(-3)*49/2=7.35*10^(-3) Дж
2.Дано:
φ1=600 В, υо=12 Мм/с, υ=0 м/с, φ2−?
Решение задачи:
Если электрон движется в направлении силовых линий поля, то есть по направлению вектора напряженности этого поля, значит он будет тормозиться, так как вектор силы (а значит и вектор ускорения) для электрона направлены противоположно вектору напряженности (поскольку электрон имеет отрицательный заряд).
Очевидно, что поле совершит отрицательную работу (так как вектор силы противонаправлен вектору перемещения), эту работу можно найти по формуле:
A=–Δφe
Здесь Δφ – разность потенциалов, равная Δφ=φ1–φ2, e – модуль заряда электрона (так называемый элементарный заряд), равный 1,6·10^(-19) Кл. Знаком “минус” мы учли то, что заряд электрона отрицательный. Тогда:
A=–(φ1–φ2)e
A=(φ2–φ1)e
Также работу поля можно найти как изменение кинетической энергии электрона:
A=m e*υ²/2–me *υ²o/2
Здесь me – масса электрона, равная 9,1·10-31 кг. Так как υ=0, то:
A=–me*υo²/2
Приравняем (1) и (2), получим:
(φ2–φ1)e=–me*υo²/2
φ2=φ1–me*υo²/2/e
φ2=600–9,1⋅10–31⋅(12⋅106)22⋅1,6⋅10–19=190,5 В
3. E=kx²/2=20000*0.03²/2=9 Дж
Эти формулы верны для тела, плотность которого больше воздуха практически все твердые тела и жидкости. В этом случае выталкивающая сила Архимеда, действующая на тело со стороны воздуха, намного меньше силы веса и практически не сказывается на результатах. Если же плотность тела становится сравнимой с плотностью уже оказывает заметное влияние и её ее надо учитывать.