Задача 2. Отрицательно заряженная пылинка массой 2 мг медленно падает, приближаясь к пластине, расположенной горизонтально. Заряд пластины можно изменять. 1. Что необходимо сделать, чтобы остановить падение пылинки?
2. Заставить двигаться вверх?
3. Чему равна электрическая сила, при действии которой пылинка остановится?
Объяснение:
Дано:
Δφ = 2 кВ = 2·10³ В
e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл
B = 150 мкТл = 150· 10⁻⁶ Тл
R = 1 м
__________________
e / m - ?
1)
Радиус траектории электрона (ларморовский радиус):
R = m·V / (e·B)
Скорость электрона:
V = R·e·B / m (1)
2)
Кинетическая энергия электрона (с учетом формулы (1):
Eк = m·V² / 2 = m·(R·e·B / m )² / 2 = (R·e·B)² / (2·m) (2)
3)
Работа электрического поля:
A = e·Δφ (3)
Приравняем (3) и (2)
e·Δφ = (R·e·B)² / (2·m)
Δφ = R²·B²·(e/m) / 2
Отношение заряда к массе:
e / m = 2·Δφ / (R²·B²)
e/m = 2·2·10³ / (1²·(150· 10⁻⁶)²) ≈ 1,8·10¹¹ Кл/кг
Заглянем в справочник:
Задача решена верно!
41732 Дж
Объяснение:
Дано: СИ: Решение:
m(о) = 89г 0,089кг Q₁ = cm(t₂-t₁)
m(б) = 11г 0,011кг Q₁ = 250 * 0,089 (232-20)
t₁ = 20 ⁰C Q₁ = 4717
c(о) = 250 Дж/кг*⁰С Q₂ = λm = 59000 * 0,089
tпл = 232 ⁰С Q₂ = 5251
λ = 0,59*10⁵ Дж/кг Q₃ = Q₁ + Q₂ = 9968
q = 47*10⁶ Дж/кг Q(сгорания) = qm
Q(сгорания) =
Найти: Q - ? 47000000*0,011 = 517000
ΔQ = (Qсгорания - Q₃)
ΔQ = 517000 - 9968
ΔQ = 41732 Дж