230 мВ
Объяснение:
Дано:
e = 1,6*10⁻¹⁹ Кл
m = 9,11*10⁻³¹ кг
d = 1 см = 1*10⁻² м
h = d/2 = 0,5*10⁻² м
V = 1*10³ км/с = 1*10⁶ м/с
U - ?
1)
Находим время полета электрона:
t = L / V = 5*10⁻² / 1*10⁶ = 5*10⁻⁸ c
2)
Ускорение электрона в вертикальном направлении:
Из формулы:
h = a*t²/2
a = 2*h/t² = 2*0,5*10⁻² / (5*10⁻⁸)² = 4*10¹² м/с²
3)
Сила, действующая на электрон со стороны электрического поля:
F = m*a = 9,11*10⁻³¹* 4*10¹² ≈ 3,64*10 ⁻¹⁸ H
4)
Напряженность электрического поля:
E = F / e = 3,64*10 ⁻¹⁸ / 1,6*10⁻¹⁹ ≈ 22,8 В/м
5)
Напряжение
U = E*d = 22,8*1*10⁻² = 0,228 В ≈ 230 мВ
Ф(0)=B*S*N*cos0=μ(0)*H*S*N=
=4*pi*10^(-7 )*100*(0.01)^2*100*1=
=1.26*10^(-6) Вб
Ф(β1)=B*S*N*cos60=μ(0)*H*S*N*сos60=
=4*pi*10^(-7 )*100*(0.01)^2*100*0.5=0.63*10^(-6) Вб
(при повороте рамки на 30* ее угол с нормалью будет равен 60*)
Работа поля A1=I*(Ф(0)-Ф(β1))=1*(1.26*10^(-6) -0.63*10^(-6))=
=0.63*10^(-6) Дж
Ф(β2)=B*S*N*cos120=μ(0)*H*S*N*сos120=
=4*pi*10^(-7 )*100*(0.01)^2*100*(-0.5)=-0.63*10^(-6) Вб
Работа против сил поля А2=I*(Ф(0)-Ф(β2))=
=1*(1.26*10^(-6) +0.63*10^(-6))=1.89*10^(-6) Дж