Вопрос № 183389: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: 1. В углах куба со стороной a расположены точечные заряды величиной q. Найти величину и направление силы, действующей на каждый из указанных зарядов. 2. Тонкий не...
Вопрос № 183391: Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом: 1. Мыльный пузырь радиусом R0 заряжают электрическим зарядом q. Из-за отталкивания зарядов на поверхности пузыря его радиус возрастает до R. Вследствие этого давления внутри ...
Вопрос № 183392: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: 1. Позитрон с энергией 2 кэВ влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0.1 Тл под углом 89о к силовым линиям В. Определить период, шаг спирали и радиус окружности,по которой движ...
Вопрос № 183389:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
1. В углах куба со стороной a расположены точечные заряды величиной q. Найти величину и направление силы, действующей на каждый из указанных зарядов.
2. Тонкий непроводящий стержень длины l несет заряд q, равномерно распределенный по его длине
Найти величину напряженности электрического поля Е в точке,
отстоящей от середины стержня на расстояние a.
Рассмотрим вторую задачу. Её решение изложено, например, в пособии [1]. Воспользуемся изменённым рисунком из этого пособия.
Разделим стержень на столь малые элементы, чтобы заряд, находящийся на каждом таком элементе, был точечным. Рассмотрим один такой элемент длиной dl с зарядом
В точке
О элементарная напряжённость поля этого заряда
Из треугольника ADO находим
Так как |AC| = rdα = adα/cos α, то из треугольника ABC определяем
Подставляя выражения для r и dl в формулу (1), получаем
Проекции вектора dE на оси OX и OY определяются следующим образом:
Интегрируя выражения (2) и (3), получаем
А поскольку
постольку
Последнее выражение и является искомым.
Литература 1. Беликов Б. С. Решение задач по физике. Общие методы. - М.: Высш. шк., 1986. - 256 с.
С уважением.
----- Facta loquantur (Пусть говорят дела).
Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович (Модератор)
Ответ отправлен: 29.05.2011, 09:25
Номер ответа: 267439 Беларусь, Минск
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267439
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183391:
Здравствуйте! У меня возникли сложности с таким вопросом:
1. Мыльный пузырь радиусом R0 заряжают электрическим зарядом q. Из-за отталкивания зарядов на поверхности пузыря его радиус возрастает до R. Вследствие этого давления внутри пузыря падает до давления p(V0/V) , где р- атмосферное давление, V0- начальный объем,а V- конечный. Показать, что q2= 32π2ξ0pR(R3-R03)
2. В схеме на рисунке
определить ток в каждом резисторе и разность потенциалов между точками a и b. Считать ξ1=6B, ξ2=5B, R1=100 Ом, R2= 50 Ом
Отвечает SFResid (Модератор) :
Здравствуйте, Евгений Онегин! Задача 2. Поскольку внутренние сопротивления источников не заданы, по умолчанию считаем, что ими можно пренебречь. В таком случае разность потенциалов между их клеммами не зависит от нагрузки и всегда равна ЭДС. I1 = ξ2/R1 = 5/100 = 0.05 А. I2 = (ξ2 + ξ3 - ξ1)/R2; разность потенциалов между точками a и b: Uab = ξ2
+ ξ3.
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Ответ отправлен: 29.05.2011, 04:22
Номер ответа: 267436 США, Силиконовая Долина
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267436
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183392:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе:
1. Позитрон с энергией 2 кэВ влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0.1 Тл под углом 89о к силовым линиям В. Определить период, шаг спирали и радиус окружности,по которой движется позитрон.
2. Рассмотрим тороид, имеющий сечение в форме квадрата 5 х 5 см, внутренний радиус 15 см и число витков 500. По тороиду течет ток силой 0.8 А. Найти величину индукции магнитного поля в середине тороида(т.е. на расстоянии 17.5 см от его
оси). Чему равен поток магнитной индукции через сечение тороида?
Отвечает Жерар (Профессор) :
Здравствуйте, Евгений Онегин!
1. На частицу с зарядом q, движущуюся со скоростью v в магнитном поле с индукцией B под углом α к силовым линиям поля действует сила Лоренца, равная
или в скалярной форме
Эта сила направлена перпендикулярно вектору скорости, то есть является центростремительной, поэтому частица движется
по спирали радиуса R с центростремительным ускорением a = (v·sin α)2/R (v sin α - компонента скорости, направленная перепендикулярно линиям магнитного поля и вектору силы Лоренца) и
Отсюда
и радиус окружности равен
Так как кинетическая энергия частицы равна
то
и
Период обращения равен
Шаг спирали определяется компонентой скорости, направленной вдоль линий магнитного поля, и равен
В данном случае W = 2 кэВ = 3.2·10-16 Дж, B = 0.1 Тл, α = 89º, для позитрона q = 1.6·10-19 Кл, m = 9.11·10-31 кг и
Итак, позитрон будет
двигаться по спирали с радиусом 1.5 мм и шагом 0.165 мм, период обращения будет равен 0.36 нс.
2. Согласно закону полного тока, для тороида с числом витков N и силой тока I индукция магнитного поля на расстоянии r от его оси равна
Поток магнитной индукции B через поверхность площадью S определяется выражением
где
Bn - проекция вектора магнитной индукции на нормаль к поверхности. Если поверхность - квадратное сечение тороида со стороной a и внутренним радиусом R, то dS = a dr и
В данном случае N = 500, I = 0.8 А, R = 15 см = 0.15 м, a = 5 см = 0.05 м и индукция магнитного поля в середине тороида (на расстоянии r = 17.
5 см = 0.175 м от его оси) равна B = 4π·10-7*500*0.8/(2π*0.175) ≈ 4.57·10-4 Тл = 0.457 мТл. Поток магнитной индукции через сечение тороида будет равен Φ = 4π·10-7*500*0.8*0.05/(2π)ln(1+0.05/0.15) ≈ 1.15·10-6 Вб = 1.15 мкВб.
Ответ отправил: Жерар (Профессор)
Ответ отправлен: 29.05.2011, 04:30
Номер ответа: 267437 Россия, Томск Тел.: 8-923-411-36-58
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267437
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Отвечает SFResid (Модератор) :
Здравствуйте, Евгений Онегин! Задача 2. Дано: Сечение тороида – квадрат со стороной b = 5 см = 0.05 м, внутренний радиус R0 = 15 см, число витков обмотки N = 500, ток обмотки I = 0.8 А. Требуется: найти величину индукции Bс магнитного поля в середине тороида(т.е. на расстоянии rс = 17.5 см = 0.175 м от его оси), а также поток магнитной индукции Φ через сечение тороида. Решение. Магнитная индукция
Br на расстоянии r от его оси равна: Br = I*N*μ0/(2*π*r) (1), где μ0 = 4*π*10-7 - магнитная постоянная; подставив значения I, N и μ0 в (1), получаем: Br = 2*0.8*500*10-7/r = 8*10-5/r (2); при r = rс Bс = 8*10-5/rс = 8*10-5/0.175 = 4.5
714*10-4 Тл. Чтобы найти поток магнитной индукции через сечение тороида, выделим внутри тороида элементарный бесконечно тонкий концентричный тороиду слой толщиной dr и площадью соответственно ds = b*dr. Элемент магнитного потока dΦ через площадь сечения этого слоя тогда равен: dΦ = B*ds = b*8*10-5*dr/r (3). Проинтегрировав (3) от r = R0 до r = (R0 + b), получаем: Φ = b*8*10-5*LN((R0
+ b)/R0) = 0.05*8*10-5*LN((15 + 5)/15) = 1.1507*10-6 Вб.
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Ответ отправлен: 29.05.2011, 06:32
Номер ответа: 267438 США, Силиконовая Долина
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267438
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.