Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 500В, попал в однородное магнитное поле с индукцией 0,001Тл. Найдите радиус кривизны (в мм) траектории электрона. Заряд электрона 1,6*10^-19Кл, его масса 9*10^-31кг
Дано: U = 500В
B=0,001Тл
|e| = 1,6*10^(-19)Кл
m = 9*10^(-31)кг
Найти R
Решение: На заряд, движущийся со скоростью V в магнитном поле с индукцией B , действует сила Лоренца
F =q|V x B| или F =|e|*V*B*sin(a).
Вектор силы Лоренца перпендикулярен вектору скорости и, следовательно, сообщает электрону нормальное ускорение. Учитывая это, можно записать:
|e|*V*B*sin(a) = m*(V^2)/R (1)
Из формулы (1) выразим радиус кривизны траектории, принимая во внимание, что a = 90 град по условию:
R = m*V/(|e|*B) (2)
Входящую в выражение (2) скорость электрона выразим через кинетическую энергию электрона:
Е = m*V^2/2 (3)
Кинетическая энергия электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U, определяется равенством: Eк=|e|*U. Подставим это выражение в формулу (3) и выразим скорость электрона:
V = корень(2|e|*U/m)
Подставим в формулу (2) выражение для скорости
R =( m/(|e|*B))*корень(2|e|*U/m) = (1/B)*корень(2m*U/|e|)
Произведем вычисления:
R = (1/0,001)*корень(2*9*10^(-31)*500/1,6*10^(-19)) =0,075 м =7,5 см
Проверим единицы измерения:
R = (1/[B])*корень([m]*[U]/[e])=
=(1/Тл)*корень(кг*В/Кл) =(А*м/Н)*корень(кг*В/(А*с))= м*корень(A*кг*В/((H^2)*с))=
= м*корень(Дж*кг/((H^2)*(с^2)) = м*корень(Дж*кг*м^2/((Дж^2)*(с^2))) = м
V ровняется S деленное на t. V=S/t.
1)Так, температура плавления льда 0°С, поэтому мы должны сначала нагреть его, а потом расплавить, а потом снова нагреть
Q=Q₁+Q₂ +Q₃
Q₁=cmΔt=2100 Дж\(кг*°С) * 3 кг * 20°С = 126000 Дж
Q₂=λm = 3,4*10⁵ Дж\кг * 3 кг = 10,2 * 10⁵ Дж
Q₃= cmΔt = 4200*3*100 = 1260000 Дж
<u>Q= 2406000 Дж</u>
2)Сначала мы охлаждаем жидкое серебро, а потом она кристаллизуем
Q=Q₁+Q₂
Q₁=λm= 2,5 * 2300 = 5750 Дж
Q₂=cmΔt = 250*2,5*160 = 100000 Дж
Q= 105750Дж
Ответ: 105750 Дж
Вывод:
1) Иголка лежит на поверхности воды, благодаря силе поверхностного натяжения.
2) Т. к. иголка намагничена, то она взаимодействует с магнитным полем Земли, и иголка своим северным полюсом смотрит на юг Земли, а южным полюсом смотрит на север Земли.