1.
B= 5*10^-3 Тл
v= 1*10^7 м/c
q= 1,6 *10^-19 Кл
sin(a) = 1
Сила Лоренца F= Bvqsin(a) =5*10^-3*1*10^7*1,6 *10^-19*1=8E-15 Н
2.
ma=qvB=mv^2/R
R =mv/(Bq) = 9.1 *10^-31*10^7/(5.6*10^-3*1.6*10^-19)=1,015625*10^-2 м~1*10^-2 м = 1см
m=9.1 *10^-31 кг — масса электрона.
q = -1.6*10^-19 Кл — заряд электрона.
3.чтобы проводник не падал, нужно, чтобы сила тяжести была равна силе Ампера:
Fт=Fa.
Fт=m*g (m-масса, g-ускорение свободного падения=10м/c^2).
Fa=B*I*Lsin a ( sin a =1(a=90градусов, B- магнитная индукция, I-сила тока, L-длина проводника).Приравняем m*g=B*I*L и выразим нужную величину.
B=mg/IL=0.2*10/(2*0.50)= 2 Гн
Итак, с кипятильника нагрето 4 л воды. Будем считать, что объем (а значит и масса) воды неизменны. Теплота, которая понадобилась, чтоб нагреть воду, равна:
Q=c*m*(T2-T1), где Q - нужная теплота, T2 - температура конечная, T1 - температура начальная, c - удельная теплоемкость воды, m - масса воды, которая равна
m=d*V, где d - плотность воды, V - объем воды, получим:
Q=d*V*m*(T2-T1).
Вся эта теплота выработана кипятильником, для которого
Q=U^2*t*а/R, U - напряжение в сети, t - время (в секундах), а - КПД, R - сопротивление проволоки, которое равно:
R=p*l/S, p - удельное сопротивление нихрома, l - длина проводника, S - площадь поперечного сечения, получим:
Q=U^2*t*а*S/(p*l)
d*V*c*(T2-T1)=U^2*t*а*S/(p*l)
l=U^2*t*а*S/(p*d*V*c*(T2-T1))
l=220*220*20*60*0,8*0,84/(1,1*1000*0,004*(90-10))
l=26,4 м.
ответ: длина проволоки 26,4 м.
Да в данном случае это воздух.