Вопрос № 183317: Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 1. Плоский конденсатор с горизонтально расположенными пластинами заряжен до разности потенциалов 3000 В. Расстояние между пластинами 10 см. Капля ртути, имеющая заряд 10^-6 Кл, движется в...
Вопрос № 183318: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1 = 500В. Площадь пластин S = 200 см2, расстояние между ними d1
Вопрос № 183319: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 1. Электрон, ускоренный электрическим полем с разностью потенциалов 20 кВ, влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Вектор скорости образует угол 75 градусов с направлением вектор...
Вопрос № 183325: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Материальная точка единичной массы движется относительно инерциальной системы отсчета XОY в соответствии с уравнениями: x=t3, y=2t2, z=3t. Определить силу F, под действием к...
Вопрос № 183317:
Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 1. Плоский конденсатор с горизонтально расположенными пластинами заряжен до разности потенциалов 3000 В. Расстояние между пластинами 10 см. Капля ртути, имеющая заряд 10^-6 Кл, движется вверх под действием электрического поля конденсатора с ускорением 2,2 м/с2. Определить массу этой капли. 2. Пылинка массой 10^-8 г находится в однородном электрическом поле, в котором разность потенциалов между двумя эквипотенциальными плоскостями, находящимися
на расстоянии 5 см, равна 6*10^3 В. Каким зарядом обладает пылинка, если ее сила тяжести уравновешивается действием на нее электрической силы.
На объект с массой m и зарядом q, помещённый между двумя горизонтально расположенными пластинами плоского конденсатора с напряжённостью поля E, действует сила тяжести mg, направленная вертикально вниз, и электрическая сила qE, направленная вертикально вверх (для определённости). Движение объекта под действием этих сил описывается уравнением
или
С учётом того, что напряжённость поля плоского конденсатора связана с разностью потенциалов между пластинами соотношением U = Ed, где d - расстояние между пластинами, уравнение примет вид:
1. Для массы капли имеем
В нашем случае q = 10-6
Кл, U = 3000 В, d = 10 см = 0.1 м, a = 2.2 м/с2 и масса капли равна m = (10-6·3000)/(0.1·(9.8+2.2)) = 2.5·10-3 кг = 2.5 г.
2. Для заряда пылинки имеем
В нашем случае m = 10-8 г = 10-11 кг, d = 5 см = 0.05 м, a = 0, U = 6000 В и заряд пылинки равен q = (10-11·0.05·9.8)/6000 ≈ 8.2·10-16
Кл.
Ответ отправил: Жерар (Профессор)
Ответ отправлен: 25.05.2011, 06:53
Номер ответа: 267356 Россия, Томск Тел.: 8-923-411-36-58
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267356
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183318:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. К пластинам плоского воздушного конденсатора приложена разность потенциалов U1 = 500В. Площадь пластин S = 200 см2, расстояние между ними d1 = 1,5 мм. Пластины раздвинули до расстояния d2 = 15 мм. Найдите энергию W1 и W2 конденсатора до и после раздвижения пластин, если источник был отключен. 2. Проводник длиной 10 см находится в однородном магнитном поле с
индукцией 1 Тл. По проводнику течет ток силой 5 А. Угол между направлением тока и линиями индукции поля равен 60 градусов. Определить работу по перемещению проводника на расстояние 10 см в направлении силы магнитного поля.
Отвечает SFResid (Модератор) :
Здравствуйте, Дмитрий! Задача 1. Энергия конденсатора W = (U*Q)/2 (1), где Q - заряд конденсатора, равный: Q = U*C (2), где C - ёмкость конденсатора. У плоского воздушного конденсатора ёмкость равна: C = ε0*S/d (3), где ε0 = 8.85418782*10-12 Ф/м - "электрическая постоянная". Объединив (1), (2) и (3) и подставив значения S и d1, получаем: W1 = U2*ε0*S/d1
(4) = (5002*8.854*10-12*200*10-4)/1.5*10-3 = 14.757*10-6 Дж = 14.757 мкДж. После раздвижения пластин, если источник был отключен, прежняя величина заряда конденсатора сохраняется; из (3) следует, что новое значение ёмкости C2 = C1*(d1/d2) (5); тогда из (2) новое значение напряжения: U2 = Q/C2 = U*(
C1/C2), или, с учётом (5): U2 = U*(d2/d1) (6), а из (4): W2 = W1*(d2/d1) = 14.757*(15/1.5) = 147.57 мкДж. Задача 2. Дано: индукция B = 1 Тл, длина проводника L = 10 см = 0.1 м, ток I = 5 А, угол между направлением тока и линиями индукции поля α = 60º, расстояние S = 10 см = 0.1 м. Работа W по перемещению на расстояние
S в направлении силы F: W = F*S (1). Сила F, действующая на проводник: F = B*L*I*SIN(α) (2). Подставляем в (1): W = B*L*I*SIN(α)*S = 1*0.1*5*SIN(60º)*0.1 = 0.0433 Дж.
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Ответ отправлен: 25.05.2011, 06:41
Номер ответа: 267355 США, Силиконовая Долина
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267355
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183319:
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 1. Электрон, ускоренный электрическим полем с разностью потенциалов 20 кВ, влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Вектор скорости образует угол 75 градусов с направлением вектора магнитной индукции. Определить радиус и шаг винтовой линии, по которой движется электрон. 2. Катушка радиусом 20 см помещена в однородное магнитное поле с индукцией 5 мТл так, что ось катушки составляет угол 60º с линиями индукции поля. На сколько нужно
изменить число витков катушки, чтобы магнитный поток через ней увеличился на 0,1 Вб?
Дано: m = 9,11 10-31 кг, e = 1,60 10-19 Кл, U = 20 кВ = 20 103 В, B = 0,1 Тл = 1 10-1 Тл, α = 75º. Определить: R, h.
Решение.
Вектор скорости v электрона, влетающего в магнитное поле, разложим на две составляющие: вдоль линий поля
vy и перпендикулярно им vz.
Сила Лоренца F = Bevz создаёт центростремительное ускорение aц = vz2/R, откуда получаем Bevz = mvz2/R, Be = mvz/R. (1)
Для кинетической энергии электрона имеем mv2/2 = eU, а поскольку vz = v sin α, постольку eU = mvz2/(2 sin2 α). (2)
После деления обеих частей уравнения (2) на квадраты обеих частей уравнения (1) получим eU/(B2e2) = mvz2/(2 sin2 α) : (mvz/R)2, eU/(B2e2) = mvz2/(2 sin2 α) (R/(mvz))2, U/(B2e) = R2/(2m sin2 α), R = (sin α)/B √(2mU/e), или R
= (sin 75º)/(1 10-1) √(2 9,11 10-31 20 103/(1,60 10-19)) ≈ 4,61 10-3 (м) = 4,61 мм.
Для нахождения шага винтовой линии воспользуемся соотношениями vzt = 2пR, откуда t = 2пR/vz = 2пR/(v sin α); vyt = h, откуда t = h/vy = h/(v cos α), после чего
получим 2пR/(v sin α) = h/(v cos α), h = 2пR (cos α)/sin α = 2пR ctg α, или h = 2п 4,61 ctg 75º ≈ 7,8 (мм).
Округляя по математическим соображениям значение R, получаем
Ответ: R = 4,6 мм, h = 7,8 мм.
Разумеется, Вам следует проверить выкладки во избежание ошибок.
С уважением.
----- Facta loquantur (Пусть говорят дела).
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Ответ отправлен: 24.05.2011, 22:17
Номер ответа: 267341 Беларусь, Минск
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267341
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Магнитный поток для начального состояния случая Ф1=N1*B*S*cosa S=pi*R2 Ф1=N1*B*pi*R2*cosa (1) аналогично находим магнитный поток после увеличения числа витков: Ф2=N2*B*pi*R2*cosa (2) теперь из (2) вычтем (1)
Ф2-Ф1=(N2-N1)*B*pi*R2*cosa
Ф2-Ф1=ΔФ N2-N1=ΔN
из этого получим
ΔN=ΔФ/(B*pi*R2*cosa)
Подставим численные занчени
я
ΔN=0,1Вб/(5*10-3 Тл*3,14*(0,2м)2*cos60º)=318
Ответ: ΔN=318 витков
Ответ отправил: cradlea (Практикант)
Ответ отправлен: 25.05.2011, 13:25
Номер ответа: 267370 Беларусь, Минск
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267370
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183325:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
Материальная точка единичной массы движется относительно инерциальной системы отсчета XОY в соответствии с уравнениями: x=t3, y=2t2, z=3t. Определить силу F, под действием которой происходит движение.
Согласно второму закону Ньютона, абсолютная величина силы F, действующей на материальную точку, равна произведению массы на абсолютную величину ускорения a этой точки:
В свою очередь,
Значит,
С уважением.
----- Facta loquantur (Пусть говорят дела).
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Ответ отправлен: 24.05.2011, 22:49
Номер ответа: 267342 Беларусь, Минск
Оценка ответа: 5 Комментарий к оценке: Спасибо!!!
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267342
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Оценить выпуск »
Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.