Объяснение:
Пройдя разность потенциалов 2 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 150 мкТл и движется по окружности радиусом 1 м. Определите по этим данным отношение заряда электрона к его массе.
Дано:
Δφ = 2 кВ = 2 000 В
B = 150 мкТл = 150·10⁻⁶ Тл
R = 1 м
e/m - ?
Работа электрического поля:
A = e·Δφ (1)
Кинетическая энергия электрона:
Eк = m·V²/2 (2)
Ларморовский радиус:
R = m·V / (e·B) (3)
Из (3) находим скорость электрона в магнитном поле:
V = e·B·R / m (4)
Подставляем (4) в (2):
Eк = m·V²/2 = m·e²·B²·R² / (2·m²) =
= e²·B²·R² / (2·m) (5)
Приравняем (5) и (1)
e²·B²·R² / (2·m) = e·Δφ
e·B²·R² / (2·m) = Δφ
(e/m) = 2·Δφ / (B²·R²)
e/m = 2·2000 / (150·10⁻⁶)² = 1,78·10¹¹ Кл/кг
Правильный ответ:
Б) 1,78·10¹¹ Кл/кг
Дано
m=700г=0,7кг
h=30м
v₀=0м/с
Найти p₀ и p₁
p=mv, поэтому p₀=mv₀=0,7кг*0м/с=0кг*м/с
p₁=mv₁ надо найти v₁ (скорость перед падением)
h=gt²/2, где t - время падения
t²=2h/g
t=√(2h/g)
v₁=gt=g√(2h/g)=√(2hg)
p₁=m√(2hg)=0,7кг√(2*30м*10м/с²)=0,7кг*10√6 м/с=17,15 кг*м/с
2. Импульс тела p=mv
а)
Импульс тела изменяется по закону p=m(7-0,3t)
t₀=0c, p₀=m(7-0,3t₀)=3,2кг (7-0,3*0) м/с=22,4 кг*м/с
p₀/p₁=2
7m/m(7-0,3t₁)=2
7/(7-0,3t₁)=2
7=2(7-0,3t₁)
7=14-0,6t₁
0,6t₁=7
t₁=11,67c
Аналогично
p₀/p₂=4
7=4(7-0,3t₂)
7=28-1,2t₂
1,2t₂=21
t₂=17,5с
б)
Импульс тела изменяется по закону p=0,3mt
t₀=0c, p₀=0,3mt₀=0,3*3,2кг*0 м/с=0 кг*м/с
t₁ и t₂ невозможно опеределить, так как начальный импульс равен 0