Физика: Нужно построить графики газовых процессов Даю 20б

Нужно построить графики газовых процессов Даю 20б

Показать ответ

Ответ:

shapo2005

14.11.2020 08:54

Сначала составляем уравнение по первому закону Кирхгофа. В цепи с n узлами будет (n-1) уравнений, в нашей цепи три узла, значит, будет два уравнения. Составляем два уравнения, для двух произвольных узлов.

узел D: I3=I1+I2

узел F: I4=I3+I5

Теперь составляем недостающие три уравнения для трех независимых контуров. Чтобы они были независимыми, надо в каждый контур включить хотя бы одну ветвь, не входящую в предыдущую.

Задаемся обходам каждого контура и составляем уравнения по второму закону Кирхгофа.

Контур ABCD - обход против часовой стрелки

E1=I1 (R1+r01) - I2 (R3+R6)

Контур CDFE - обход против часовой стрелки

E2=I2 (R3+R6) +I3R4+I4 (R2+r02)

Контур EGHF - обход по часовой стрелке

E2=I4 (R2+r02) +I5R5

ЭДС в контуре берется со знаком "+", если направление ЭДС совпадает с обходом контура, если не совпадает - знак "-".

Падения напряжения на сопротивления контура, берется со знаком "+", если направления тока в нем совпадает с обходом контура со знаком "-", если не совпадает.

Мы получили систему из пяти уравнений с пятью неизвестными:

0,0(0 оценок)

Ответ:

bochtorovmaksim

07.08.2020 10:03

Начальная скорость:

v_o = 2

мм/с $= 2*10^{-3}$ м/с ;

Протон заряжен положительно, а электрон – отрицательно, это означает, что действующая на них сила Лоренца, перпендикулярная к скорости будет направлена в противоположные стороны, по отношению к скорости.

Для определённости, договоримся, что мы считаем, что заданное магнитное поле направлено от нас, т.е. входит в плоскость видимого изображения чертежа.

Сила Лоренца:

$F_{\Labda} = e B v$ ;

В обоих случаях – это будет одна и та же величина, поскольку модули зарядов электрона и протона – равны, и отличаются лишь знаком. Если (для определённости) обе частицы влетают в магнитное поле снизу, то согласно Маховичкам Максвелла, сила Лоренца, действующая на протон, будет направлена по левую руку от вектора скорости и перпендикулярно ему.

Аналогично, сила Лоренца, действующая на электрон, будет направлена по правую руку от вектора скорости и перпендикулярно ему.

Центростремительное ускорение, которое получат частицы:

$a_{np} = F_{\Labda} / m_p = e B v / m_p$ ;

и

$a_{ne} = F_{\Labda} / m_e = e B v / m_e$ ;

где m_p

– массы протона и электрона соответственно.

Радиусы вращения частиц в магнитном поле найдём из кинематики вращательного движения:

v^2 / R = a_n

;

$R_p = v^2 / a_{np} = \frac{ m_p v^2 }{ e B v }$ ;

Итак: радиус вращения протона:

$R_p = \frac{ m_p v }{ e B }$ ;

А электрона соответственно:

$R_e = \frac{ m_e v }{ e B }$ ;

Длина каждой окружности, это $L_o = 2 \pi R$ , значит период обращения частиц:

$T = L_o / v = 2 \pi R / v$ ,

соответственно для протона это: $T_p = 2 \pi \frac{ m_p }{ e B }$ ,

а для электрона это: $T_e = 2 \pi \frac{ m_e }{ e B }$ ;

Масса протона: m_p =

0.001 кг / $N_A = 10^{-3}$ кг / $6*10^{23}$ ;

$m_p = 1.67*10^{-27}$ кг.

Масса электрона: m_e = m_p / 1837

;

$m_e = 9.1*10^{-31}$ кг.

Заряд протона равен заряду электрона $e = 1.6*10^{-19}$ Кл.

Значение индукции магнитного поля в задаче не указано, так что для определённости будем считать, что индукция составляет 1 наноТесла, т.е. B = 1

нТл $= 10^{-9}$ Тл.

Тогда получится, что:

радиус вращения протона: $R_p = \frac{ 1.66*10^{-27} 2*10^{-3} }{ 1.6*10^{-19} * 10^{-9} }$ ;

$R_p = 2.09 * 10^{-2}$ м = 21

мм ;

А электрона соответственно: R_e = 0.011

мм ; в 1837 раз меньше.

Период обращения протона будет: $T_p = 2 \pi \frac{ 1.66*10^{-27} }{ 1.6^{-19} * 10^{-9} } = 0.66 c$ ,

а для электрона это: T_e = 0.0036 c = 3.6

мс ;

При увеличения значений индукции магнитного поля, как легко понять – радиусы и периоды будет уменьшаться во столько же раз, и, наоборот, при уменьшении магнитного поля – радиусы и периоды будут увеличиваться во столько же раз.

Протон и электрон с одинаковой скоростью 2 мм/с влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно