Протон движется по окружности под действием силы Лоренца: F=qvB. По закону Ньютона: F=ma, где m - масса протона, a - ускорение протона. В данном случае ускорение протона направлено к центру окружности, оно равно а=v^2/r. Получаем: m*v^2/r=qvB => r=m*v/(q*B). (*) Скорость протона выразим из выражения для кинетической энергии: Е=m*v^2/2 => v=√(2*E/m). (**) Подставляем (**) в (*): r=m/(q*B)*√(2*E/m)=√(2*E*m)/(q*B). Для подсчета используем табличные значения: m=1,67265*10^(-27) кг - масса покоя протона; q=1,60219*10^(-19) Кл - заряд протона. Получаем: r=√(2*9,6*10^(-17)*1,67265*10^(-27))/(1,60219*10^(-19)*0,3)=0,01179 м = 12 мм
А) не отключается изменение емкости при раздвижении пластин ΔC=C2-C1=E0ES\d2 - E0ES\d1=E0ES\(1\d2-1\d1) E0 - электрическая постоянная,Е0= 8,85*10^(-12) Ф\м Е - диэлектрическая проницаемость вещества между обкладками, Е= 1 S — площадь обкладок конденсатора, S=12,5 см²=12,5· 10^(-4) м² d — расстояние между обкладками,м d1 = 5 мм = 5 ·10^(-3) м d2=1 см = 1 см= 0,01 м ΔС=8,85*10^(-12)*1*12,5*10^(-4)*(1\0,01 -1\5*10^(-3) )= 110,625*10^(-16) *(100-200)=110,625*10^(-16)*(-100)=-11062,5*10^(-16) = -1,1063*10^(-12) (Ф) изменение потока напряженности электрического поля ΔN=ΔES=(E2-E1)*S Так как конденсатор не отключен от источника напряжения ,то разность потенциалов на обкладках не изменяется, а напряженность поля E1=U\d1 E2=U\d2 ΔN=(E2-E1)*S=(U\d2-U\d1)*S=US*(1\d2-1\d1) U-разность потенциалов, U=6 кВ=6000 В ΔN=6000*12,5*10^(-4)*(1\0,01-1\0,005) =-7,5*(100-200)=-750 (В*м) Изменение объемной плотности энергии электрического поля ΔW0=E0E\2*(E2²-E1²)=E0E\2*((U\d2)² -(U\d1)²) =E0E\2*U²*(1\d2²-1\d1²) ΔW0=8,85*10^(-12)*1\2*6000²*(1\(0,01)²-1\(0,005)²) = 4,425*10^(-12)*36000000*(10000-40000)=-4,8 (Дж\м) б)отключается Изменение емкости при раздвижении пластин ΔС=8,85*10^(-12)*1*12,5*10^(-4)*(1\0,01 -1\5*10^(-3) )= 110,625*10^(-16) *(100-200)=110,625*10^(-16)*(-100)=-11062,5*10^(-16) = -1,1063*10^(-12) (Ф) Так как конденсатор отключается от источника напряжения, то заряд на обкладках не изменяется q1=q2 Емкость конденсатора C=q\U тогда C1U1=C2U2 Емкость плоского конденсатора С=E0ES\d то есть U2=C1U1\C2=(E0ES\d1\(E0ES\d1) )*U1 = (d2\d1)*U1 E1=U1\d1=q\E0ES E2=U2\d2=q\E0ES То есть Е2=Е1 ΔN=(E2-E1)*S=(E2-E2)*S=0*S=0 Изменение объемной плотности энергии электрического поля ΔW0=E0E\2*(E2²-E1²)=0 ответ (не отключался --- ΔС= -1,1063*10^(-12) Ф;ΔN=-750 В*м; ΔW0=-4,8 Дж\м; отключался ΔС=-1,1063*10^(-12) Ф;ΔN=0 В*м; ΔW0=0 Дж\м)
PV =(3*50*10^(-3)*5*10^5)/2 = 37500
