os2854
?>

Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 200 мтл перпендикулярно к линиям индукции поля. в магнитом поле электрон двигается по окружности радиусом 20 см. определите разницу потенциалов, которую электрон до того как влетел в поле. начальная скорость электрона равна нулю. условие на укр. языке: електрон влітає в однорідне магнітне поле з індукцією 200 мтл перпендикулярно до ліній індукції поля. у магнітному полі електрон рухається по колу радіусом 20 см. визначте різницю потенціалів, яку пройшов електрон до того, як влетів у поле. початкова швидкість електрона дорівнювала нулю

Физика

Ответы

Жукова_Петрович1281
B=200 мТл=200*10^-3 Тл, R=20 см=0,2 м. v0=0, α=90°. U-?

У магнітному полі електрон рухається  під дією сили Лоренца F=qvBsinα=qvB, sin90=1. Доцентрове прискорення a=v^2/R. Отже F=qvB=mv^2/R. qB=mv/R. v=qBR/m,  qU=mv^2/2. U=mv^2/(2q). U=m*q^2*B^2*R^2/(2qm^2) =
q*B^2*R^2/(2m).
U= 1.6*10^-19* 4*10^-2*0,04/18,2*10^-31= 0,014*10^10 = 140*10^6 В.
mmctriitsk
Мощность P = 6 Вт, площадь пластины S = 10 см², коэффициент отражения R = 0.6

Пусть за время Δt на пластину упали N фотонов, общая энергия всех фотонов E = P Δt, энергия каждого фотона (в предположении, что свет монохроматический) e = E/N = P Δt/N. Импульс каждого налетающего фотона равен п = e/c. Посчитаем, какой импульс налетающие фотоны передали пластине.
- Отражённые фотоны (их было RN) передают пластине импульс Δп = 2п
- Поглощённые фотоны (их было (1-R)N) передают платине импульс Δп = п
Суммарно за время Δt пластине будет передан импульс ΔП = RN * 2п + (1-R)N * п = пN * (2R + 1 - R) = (1 + R) пN = (1 + R) (P/c) Δt

Сила F, действующая на пластину, по второму закону Ньютона
F = ΔП / Δt = (1 + R) * P/c

Давление - сила, отнесённая к площади:
p = F/S = (1 + R) * P / cS = 1.6 * 6 / (3*10^8 * 10*10^-4) = 3.2*10^-5 Па = 32 мкПа

ответ. p = 32 мкПа
Shcherbinin KOLIChEVA
Предположение:
Пуля не деформируется.
Для начала введем систему отсчета: пусть начало координат лежит в месте вхождения пули в вал, а пуля движется вдоль оси X (в положительном направлении). Координату пули отметим функцией x(t). Начнем наблюдение в момент касания пулей вала. Тогда x(0) = 0. Под начальной скоростью пули понимаем скорость пули относительно начала отсчета в момент времени t=0, то есть x'(0) = v_0 .

По аналогии с жидкостями, можно рассматривать вискозность земли, тогда сила, действующая на пулю (замедляющая сила) пропорциональна скорости пули с фактором b:
F_{r} = -bv
Земля проявляет вискозность только при достаточной скорости пули, допустим при x'(t) v_{crit}.
Пренебрегая силой тяжести, а значит и движением пули по вертикали, запишем второй закон Ньютона:
F_{r}(t) = -bx'(t) = mx''(t) \Rightarrow mx''(t) + bx'(t) = 0
Пусть x(t) = Ce^{rt}. Тогда дифференциальное уравнение имеет вид
mr^2 + br = 0
r_1 = 0
mr_2+b = 0 \Rightarrow r_2 = \frac{-b}{m}
Решением является линейная комбинация функций:

То есть x(t) = C_1e^{0t} + C_2e^{-bt/m} = C_1 + C_2e^{-bt/m}
Тогда v(t) = x'(t) = C_2\frac{-b}{m}e^{-bt/m}
Так как v(0)=v_0, C_2\frac{-b}{m}=v_0 \Rightarrow C_2=\frac{-mv_0}{b}.
x(0) = 0 \Rightarrow C_1 + C_2 = 0 \Rightarrow C_1 = \frac{mv_0}{b}
v(t) = v_0e^{-bt/m}
Тогда
x(t) = \frac{mv_0}{b}(1 - e^{-bt/m})
Соответственно, в любой момент времени координата пули прямо пропорциональна начальной скорости, то есть удвоение начальной скорости приведет к удвоению пройденного расстояния.
Найдем это расстояние:
Пусть момент, когда движение пули перестанет следовать законом жидкостей, означает для нас остановку пули. Тогда пуля движется до тех пор, пока
v(t) v_{crit}, то есть
v(t_{crit}) = v_0e^{-bt_{crit}/m} = v_{crit} \Rightarrow -bt_{crit}/m = \ln(\frac{v_crit}{v_0})
Тогда
t_{crit} = \frac{m}{b}\ln(\frac{v_{0}}{v_{crit}})
Соответственно
x(t_{crit}) = \frac{mv_0}{b}(1 - e^{-bt_{crit}/m})=\frac{mv_0}{b}(1 - e^{-\ln(\frac{v_{0}}{v_{crit}})}
x(t_{crit}) = \frac{mv_0}{b}(1 - \frac{v_{crit}}{v_{0}}) = \frac{m}{b}(v_0-v_{crit})
При удвоении начальной скорости, конечная координата равна:
x_{new}(t_{crit}) = \frac{m}{b}(2v_0-v_{crit})
Тогда отношение нового пути к старому равно
\frac{2v_0-v_{crit}}{v_0-v_{crit}},
При, допустим, v_{crit} \triangleq 0.1v_{0}, это отношение равно
\frac{1.9}{0.9} = 2.(1).

Ответить на вопрос

Поделитесь своими знаниями, ответьте на вопрос:

Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 200 мтл перпендикулярно к линиям индукции поля. в магнитом поле электрон двигается по окружности радиусом 20 см. определите разницу потенциалов, которую электрон до того как влетел в поле. начальная скорость электрона равна нулю. условие на укр. языке: електрон влітає в однорідне магнітне поле з індукцією 200 мтл перпендикулярно до ліній індукції поля. у магнітному полі електрон рухається по колу радіусом 20 см. визначте різницю потенціалів, яку пройшов електрон до того, як влетів у поле. початкова швидкість електрона дорівнювала нулю
Ваше имя (никнейм)*
Email*
Комментарий*

Популярные вопросы в разделе

Mikuspavel2
oskina3
Lerkinm
Freelifecool797
propercarwashes275
tagirova1
veronica1344
sergeystepanov231
Plyushchik_Nikita
NikolaevichIP1136
Nikol27051986
stasyan
antoska391
rkorneev19061
Михайлов