Вопрос № 183375: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 1. Как изменится ускорение падающего тела массой 5 г, если ему сообщить заряд + 60 нКл? Напряженность поля Земли 1 В/см. Земля имеет отрицательный заряд. 2. Пылинка массой 10^-9 кг, имеющая з...
Вопрос № 183376: Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 1. Шар, погруженный в масло (ε = 2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ = 1 мкКл/м^2 и потенциал φ = 500 В. Определите емкость шара. 2. При включении внешней цепи разность по...
Вопрос № 183377: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток силой 2 А. Найти напряженность и магнитную индукцию в точке, расположенной на биссе...
Вопрос № 183378: Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 1. Электрон со скоростью 5*10^5 м/с влетает в пространство, где на него действуют два взаимно перпендикулярных магнитных поля, индукция которых соответственно равна В1 = 1,73 мкТл и В2 = ...
Вопрос № 183379: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. Колебательный контур радиоприемника состоит из катушки индуктивностью 1 мГн и переменного конденсатора, емкость которого может изменяться в пределах от 9,7 до 92 пФ. В к...
Вопрос № 183380: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: По двум бесконечно длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга в воздухе текут в противоположных направлениях токи силой 20 А и 30 А. Определить индукцию магнитно...
Вопрос № 183375:
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопросы: 1. Как изменится ускорение падающего тела массой 5 г, если ему сообщить заряд + 60 нКл? Напряженность поля Земли 1 В/см. Земля имеет отрицательный заряд. 2. Пылинка массой 10^-9 кг, имеющая заряд в 5 электронов, прошла в вакууме ускоряющую разность потенциалов 3*10^6 В. Какую скорость получила пылинка?
Дано: m = 5 г = 5 10-3 кг, q = 60 нКл = 6 10-8 Кл, Е = 1 В/см = 1 102 В/м. Определить: Δa.
Решение.
Находясь под действием силы земного гравитационного притяжения, падающее тело вблизи поверхности Земли имеет ускорение a = g = 9,81 м/с2.
Если тело находится вблизи поверхности Земли и ему сообщить положительный заряд q, то дополнительно к силе гравитационного
притяжения на тело будет действовать сила электрического притяжения F, под действием которой оно приобретёт дополнительное ускорение Δa, определяемое выражением Δa = F/m = qE/m, то есть Δa = 6 10-8 1 102/(5 10-3) = 1,2 10-3 (м/с2).
Ответ: увеличится на 1,2 10-3 м/с2.
Рассмотрим вторую задачу.
Дано: m =
1 10-9 кг, q = 5e = 8 10-19 Кл, U = 3 106 В. Определить: v.
Решение.
Работа по перемещению пылинки определяется выражением A = qU.
С другой стороны, эта работа равна приращению кинетической энергии пылинки: A = mv2/2 (полагаем, что первоначально пылинка покоилась).
Тогда qU = mv2/2, v = √(2qU/m), v = √(2 8 10-19 3 106/(1
10-9)) ≈ 6,9 10-2 (м/с) = 6,9 см/с.
Ответ: 6,9 см/с.
С уважением.
----- Facta loquantur (Пусть говорят дела).
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Ответ отправлен: 28.05.2011, 08:09
Номер ответа: 267418 Беларусь, Минск
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267418
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183376:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующих вопросах: 1. Шар, погруженный в масло (ε = 2,2), имеет поверхностную плотность заряда σ = 1 мкКл/м^2 и потенциал φ = 500 В. Определите емкость шара. 2. При включении внешней цепи разность потенциалов на полюсах батареи стала равной 9 В и сила тока в цепи 1,5 А. каково внутреннее сопротивление батареи r и сопротивление цепи R? Электродвижущая сила батареи 15 В.
Отвечает Alejandro (Студент) :
Здравствуйте, Дмитрий! Задача №1 Дано: ε = 2,2 σ = 1 мкКл/м2 = 10-6 Кл/м2 φ = 500 В Найти: С - ? Решеие: Емкость шара равна: С = 4πεε0R Потенциал шара равен: φ = q/C = q/(4πεε0R) = σR/εε0 отсюда соответственно и выражаем радиус шара: радиус шара равен: R = (εε0φ)/σ подставляя числовые данные получим: R
= (2,2*8,85*10-12*500)/10-6 = 9,74 (мм) и полученное значение радиуса подставляем в первую формулу, для ёмкости шара, и подставляя численные данные получаем: С = 2,38*10-12 Ф = 2,38 пФ Ответ: С = 2,38 пФ
Ответ отправил: Alejandro (Студент)
Ответ отправлен: 28.05.2011, 13:01
Номер ответа: 267423
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267423
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Отвечает Алексеев Владимир (Профессор) :
Здравствуйте, Дмитрий! Задача N2 - совсем простая, если представить (нарисовать) 1 источник ЭДС E=15В, нагруженный на 2 последовательно-соединённых резистора: внутреннее сопротивление источника r и внешнее R. По закону Ома суммарное сопротивление цепи r+R=E / I=15/1,5=10 Ом , где I=1,5A - заданный ток в цепи.
Поскольку цепь - линейная (не содержит нелинейных элементов), то напряжение на резисторах распределится пропорционально их сопротивлениям. То есть: R/(r+R)=9/15 , откуда R=(r+R)∙9/15=10∙9/15=6
Ом. Искомое внутреннее сопротивление батареи r=(r+R)-R=10-6=4 Ома.
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267425
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183377:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. Бесконечно длинный прямой проводник согнут под прямым углом. По проводнику течет ток силой 2 А. Найти напряженность и магнитную индукцию в точке, расположенной на биссектрисе угла на расстоянии 5 см от сторон проводника. 2. В однородном вертикальном магнитном поле расположены горизонтальные рельсы на расстоянии 0,3 м друг от друга. Перпендикулярно рельсам лежит металлический стержень массой 0,5 кг. Когда по стержню пропускают
электрический ток силой 50 А, он под действием сил поля начинает двигаться по рельсам. Определить минимальное значение магнитной индукции, при котором стержень движется равномерно, если коэффициент трения о рельсы равен 0,2.
1. Закон Био-Савара-Лапласа малый отрезок проводника создаёт в некоторой точке магнитную индукцию dB=μ0*I*dl*sinα/(4πr2), где r - расстояние от данной точки до
отрезка провода, α - угол между проводником и направлением от отрезка проводника до данной точки.
рассмотрим половину провода (луч)
выразим индукцию создаваемую отрезком провода, находящимся в точке А и видимым из точки О под углом dφ, в точке О через расстоние от точки до прямой и угол φ sinα=cosφ dl=r*dφ/cosφr=R/cosφ dB=μ0*I*dl*sinα/(4πr2)=μ0*I*(R*dφ/cos2φ)*cosφ/(4πR2/cos2φ)=μ0*I*cosφ*dφ/(4πR)
Если направление из точки О к одному концу отрезка проводника составляет с перпендикуляром из точки О к проводнику угол φ1, а к другому концу - φ2,
то идукция, создаваемая проводником в точке О, составляет B=μ0*I/(4πR)*-φ1φ2∫cosφ*dφ=μ0*I*(sin(φ1)+sin(φ2))/(4πR) (если проводник уходит в бесконечность, соответствующий угол равен п/2)
итого половина проводника создаёт индукцию B1=μ0*I*(sin(п/4)+sin(п/2))/(4πR) вторая часть проводника создаёт такую же индукцию. Итого по
лучаем B=2B1=μ0*I*(sin(п/4)+sin(п/2))/(2πR)=1,37*10-5 Тл напряжённость магнитного поля H=B/μ0=I*(sin(п/4)+sin(п/2))/(2πR)=10,9 A/м
Ответ отправил: Alejandro (Студент)
Ответ отправлен: 28.05.2011, 13:28
Номер ответа: 267424
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267424
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183378:
Здравствуйте! У меня возникли сложности с такими вопросами: 1. Электрон со скоростью 5*10^5 м/с влетает в пространство, где на него действуют два взаимно перпендикулярных магнитных поля, индукция которых соответственно равна В1 = 1,73 мкТл и В2 = 2,30 мкТл. Скорость электрона перпендикулярна обоим полям. Определить радиус траектории электрона. 2. Соленоид сечением 20 см^2 и длиной 40 см с сердечником из немагнитного материала (ню=1) содержит 800 витков. Найти индуктивность соленоида, полный магнитный
поток, сцепленный с соленоидом, и энергию магнитного поля, если по виткам течет ток силой 2 А.
1. Суммарная индукция двух магнитных полей определяется как сумма векторов индукции каждого из полей. В данном случае эти два вектора перпендикулярны, поэтому
то есть B = 2.878 мкТл = 2.878·10-6 Тл, причём вектор индукции лежит в той же плоскости, что и B1, B2, то есть перпендикулярно вектору скорости электрона.
На электрон с зарядом e,
движущийся со скоростью v в магнитном поле с индукцией B под углом α будет действоать сила Лоренца, равная
или в скалярной форме
Эта сила направлена перпендикулярно вектору скорости, то есть является центростремительной, поэтому электрон будет двигаться по спирали радиуса R с центрост
ремительным ускорением a = v2/R и
В данном случае электрон движется под прямым углом к направлению суммарного магнитного поля (то есть по окружности), поэтому
откуда
В данном случае удельный заряд электрона e/m = 1.759·1011 Кл/кг, v = 5·105
м/с, B = 2.878·10-6 Тл и радиус траектории электрона равен R = 5·105/(1.759·1011*2.878·10-6) ≈ 0.988 м.
2. Индуктивность соленоида сечением S и длиной l, содержащего N витков, определяется выражением:
В данном случае μ = 1, S = 20 см2 = 0.002 м2, l =
40 см = 0.4 м, N = 800 и индуктивность соленоида равна L = 4·π·10-7*0.002*8002/0.4 ≈ 4·10-3 Гн = 4 мГн.
Полный магнитный поток, сцепленный со всеми витками соленоида, определяется выражением:
(предполагая, что магнитное поле однородно и направлено параллельно оси соленоида). В данном случае Ψ = 800*0.004*0.002 = 6.4·10-3 Вб = 6.4 мВб.
Наконец,
энергию магнитного поля соленоида, по которому протекает ток I, можно определить по формуле:
что в данном случае при I = 2 А даёт W = 0.004*22/2 = 0.008 Дж = 8 мДж.
Ответ отправил: Жерар (Профессор)
Ответ отправлен: 28.05.2011, 07:36
Номер ответа: 267417 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 267417
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183379:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. Колебательный контур радиоприемника состоит из катушки индуктивностью 1 мГн и переменного конденсатора, емкость которого может изменяться в пределах от 9,7 до 92 пФ. В каком диапазоне частот может принимать радиостанция этот приемник? 2. Цепь переменного тока состоит из последовательно соединенных катушки, конденсатора и резистора. Амплитудное значение суммарного напряжения на катушке и конденсаторе ULCm = 173 В, а амплитудное
значение напряжения на резисторе URm = 100 В. Определите сдвиг фаз между током и внешним напряжением.
1. Циклическая частота колебательного контура определяется выражением:
откуда для частоты с учётом ω = 2πf имеем
В данном случае L = 1 мГн = 0.001 Гн, 9.7·10-12 Ф = 9.7 пФ ≤ C ≤ 92 пФ = 9.2·10-11 Ф и
то есть приёмник сможет принимать в диапазоне от 525 до 1616 кГц (средние волны).
2. Cдвиг фаз φ между током и внешним напряжением определяется выражением:
где XLC - реактивное сопротивление (на катушке и конденсаторе), R - активное сопротивление (на резисторе). В соответс
твии с законом Ома для переменного тока, при последовательном соединении ULCm/XLC = URm/R = Im, поэтому
и сдвиг фаз равен φ ≈ π/3 = 60º.
Ответ отправил: Жерар (Профессор)
Ответ отправлен: 28.05.2011, 07:12
Номер ответа: 267416 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 267416
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Отвечает Alejandro (Студент) :
Здравствуйте, Дмитрий! Задача №2 Дано: ULCm = 173 В URm = 100 В Найти: φ - ? Решение:
Подставляя числовые
данные получаем tgφ = 1,73 Следовательно сдвиг фаз между током и напряжением равен φ = 600
Ответ отправил: Alejandro (Студент)
Ответ отправлен: 28.05.2011, 14:10
Номер ответа: 267426
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267426
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183380:
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: По двум бесконечно длинным параллельным проводам, находящимся на расстоянии 10 см друг от друга в воздухе текут в противоположных направлениях токи силой 20 А и 30 А. Определить индукцию магнитного поля в точке, лежащей на прямой, соединяющей оба провода, и находящейся на расстоянии 2 см от первого провода. Напишите, пожалуйста, полное решение с рисунком. Необходимо рассмотреть два случая.
Отвечает Рамиль Асхатович Ниязов (Профессионал) :
Здравствуйте, Дмитрий! Результирующая индукция магнитного поля равна векторной сумме: B = B1+B2, где B1 - индукция поля создаваемого током I1; B2 - индукция поля создаваемого током I2. Индукция магнитного провода от первого бесконечного провода определяется по формуле (аналогично для второго): , где μ0=1,26 10-6
Гн/м - магнитная постоянная. Направление же магнитной индукции определяется по правилу буравчика. Возможны два случая 1. когда рассматриваемая точка лежит между проводами и тогда расстояние от второго провода до этой точки r2=8 см, 2. когда рассматриваемая точка лежит вне проводов и тогд
а расстояние от второго провода до этой точки r2=12 см.
В первом случае индукции направленны в одну сторону и поэтому складываются. Приняв направление вниз положительным, а вверх - отрицательным, получим: мкТл. Во втором - вычитаются. Тогда мкТл. С уважением,
Рамиль.
Ответ отправил: Рамиль Асхатович Ниязов (Профессионал)
Ответ отправлен: 28.05.2011, 23:05
Номер ответа: 267434 Россия, Санкт-Петербург Организация: СПбГУ ФизФак Адрес: ПУНК ICQ # 287229519 Mail.ru-агент: ramilniazov@mail.ru Абонент Skype: deramn
Оценка ответа: 5
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267434
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.