Марина Ахметова

1. Электрон, имеющий скорость 107 м/с, влетает в однородное электрическое поле напряжённостью 100 В/м перпендикулярно силовым линиям. Определите момент времени, когда скорость электрона станет направлена под углом 45° к силовым линиям поля. 2. На двух одинаковых нитях длиной 1 м висят одинаковые заряженные шарики массой по 20 г и радиусом 2 см. Угол между нитями 120°. Чему равна плотность жидкого диэлектрика, в который надо поместить систему, чтобы угол между нитями стал равен 90°? Относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика равна 26. 3. Электрон влетает в плоский воздушный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью 106 м/с...

6. Два незаряженных неподвижных металлических шарика одного V-ч размера тонкой проволокой присоединяют поочерёдно к третьему шари- V J ^ W ку тех же размеров, заряд которого 4- 10~7 Кл. Определите заряды этих трёх шариков после того, как их разъединили. Расстояния между шариками одинаковые. Рис. 31-12 7. Определите электроёмкость воздушного сферического конденсатора с радиусами сфер 3,5 см и 3 см. 8. В плоский воздушный конденсатор вставляется параллельно обкладкам металлическая пластина толщиной 2 мм. Заряд на обкладках конденсатора 1 0~5 Кл. Конденсатор отключён от источника напряжения. Расстояние между пластинами 5 мм, площадь пластин 4 см2...

З А Д А Ч А 1. Стержень массой т = 0,2 кг леж ит на двух горизонтальных рельсах перпендикулярно им. Расстояние между рельсами 1 = 40 см. Индукция магнитного поля В = 40 мТл. Линии магнитной индукции направлены вертикально. Коэффициент трения скольжения стержня о рельсы р = 0,01. Определите минимальную силу тока, который должен идти по стержню, чтобы стержень начал двигаться. Примите g = 1 0 м/с2. Решение. Д ля того чтобы стержень начал двигаться, необходимо, чтобы сила А м ­ пера, действующая на него, стала равна силе трения скольжения или стала больше неё. Н а стержень действуют две силы трения со стороны рельсов (рис...

1) Рассмотрим первый случай (рис. 32-2, а). Н а рисунке показаны рельсы, присоединённые к источнику тока, стержень замыкает цепь, по которой идёт ток. На стержень действуют сила тяжести, две силы нормальной реакции, две силы трения скольжения и сила Ампера. Силы трения со стороны рельсов Ртр1 = Р т'р1 = = ц/V). Суммарная сила трения FTp = 2Ртр1 = 2цАх = pZV. Направление сил станет более очевидным, если мы посмотрим на систему сбоку (рис. 32-2, б). При равномерном движении стержня векторная сумма всех сил, действующих на него, должна быть равна нулю: mg + N + F tp “Ь F^ — 0 . Запишем уравнение (1) в проекциях на оси О Х и OY: ( 1) Fa cosa - mg sina - FTp = 0; N - mg cosa - FA sina = 0...

З А Д А Ч А 3. Электрон влетает под углом 30° в область однородного магнитного поля шириной 3 мм, а вылетает под углом 60°. Скорость электрона перпендикулярна линиям магнитной индукции и равна 10б м/с. Определите индукцию магнитного поля. Решение. Н а электрон в магнитном поле действует сила Лоренца, направленная перпендикулярно скорости. Согласно второму закону Ньютона тл 2 = qvB, я 7-, HLU откуда радиус окружности, по которой движется электрон, К = ——. qB У гл ы С А О и EDO равны соответственно углам а и р (рис. 32-3) как углы между взаимно перпендикулярными сторонами (скорости перпендикулярны радиусам окружности)...

Число оборотов, которое успевает сделать электрон за это время, равно N _ t _ qdB __ qdB T vz2n m 2ятссоза . т 1,6-10"19 -0 ,4 -10 -4 1 0 „ N = ------------ ^ ;------ = 129 об. 2 • 3,14 • 9,1 • 10~31 -104 -0,867 Можно найти число оборотов, определив шаг винтовой линии: v,2nm h = v,T = qB Число оборотов N = ^ определится по той ж е формуле (1). Ответ. 129 оборотов. З А Д А Ч А 5. Электрон влетает со скоростью и0 = 104 м/с в конденсатор параллельно его пластинам, имеющим длину 1 = 2 см, а вылетает под углом а = 45° к первоначальному направлению движения. Чем у должен быть равен модуль индукции магнитного...

З А Д А Ч А 6 . М альчик вращает на верёвке длиной = 20 см в вертикальной плоскости металлический прут длиной 12 = 10 см со скоростью п = 2 об/с. Определите максимальную разность потенциалов, которая может возникнуть между концами прута. Горизонтальная составляющая вектора магнитной индукции Земли В = 0,2 мТл. Решение. М аксимальная разность потенциалов между концами прута возникает при максимальном изменении магнитного потока. В данном случае максимальное изменение магнитного потока будет тогда, когда плоскость, в которой вращается прут, перпендикулярна горизонтальной составляющей индукции магнитного поля Земли (рис...

Тогда заряд, прошедший по проводнику, q = IAt = — '-At = - -. R At Ft Изменение магнитного потока Фг —Ф 1 — I-® (^2 ~ ‘-’’1 )| — В\ 2— — 16 я 4л: В12 8л Сопротивление проволоки R = р—. *s Bl^S B IS Таким образом, заряд q = — — = --- ; <7 = 0,12 Кл. 8яр/ 8лр [«] =Тл • м • м2 Ом • м Н • м2 А •м •Ом Дж = Кл. Ответ. 0,12 Кл. З А Д А Ч А 8 . Квадратная рамка со стороной а = 5 см изготовлена из медной проволоки сопротивлением К = 0,1 Ом. Рам ку перемещают по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью и вдоль оси О Х (рис. 32-8, а). За время движения рамка проходит между полюсами магнита и вновь оказывается в области, в которой магнитное поле отсутствует...

Н а сторону рамки, находящейся в магнитном поле, действует сила Ампера a2B 2v Fa = IaB = А R Работа силы каж ды й раз отрицательна, так как она направлена против направления перемещения рамки (см. рис. 32-8): . „ a3B 2v А = - *а ® = — д— • Суммарная работа по модулю равна А _ 2a3B 2v (2 ) д И з равенства (2) получим выражение для скорости: A R ° ~ 2 ^ В 2' Проверим размерность полученного результата: Дж • Ом Н • м • В А 2 • В Дж Н • м м Окончательно, сила тока м - I3 • Тл2 о т, Н 2 К л -Н Н -с Н -с мд •К л • А 2 • м2 2,5 • 10_3 • 0,1 2 • 0,053 • I2 (м/с) = 1 м/с. Определив скорость, построим зависимость индукционного тока, идущего по рамке, от времени (см...

З А Д А Ч А 10. Свая длиной Н — 2 м выступает над поверхностью воды на высоту h = 1 м. Определите длину тени сваи на дне озера. Угол падения лучей составляет а = 30°. Показатель преломления воды п = 1,33. Решение. Н а рисунке 32-10 показано преломление падающе- \ А го луча АВ. Л уч преломляется под углом (3. Угол р определим из закона преломления света: sinp = п, откуда sinp И з условия следует, что длина погружённой в воду ча ­ сти сваи равна h. Тогда длина тени L = D E = D B l + В1Е = M g a + ZitgP = /z(tga + tgP) = h\ tga + yj n2 — sir L = 1 • 0,577 + - 0,5 V 1,332 - 0,25 Ответ. 0,99 м. ( m ) ~ 0,99 м...