Лучшие помощники
- Megamozg 2205 б
- Matalya1 1800 б
- DevAdmin 1720 б
- arkasha_bortnikov 900 б
- Dwayne_Johnson 870 б
Заряженная частица движется по окружности радиусом 1 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. Параллельно магнитному полю на короткое время включается электрическое с напряженностью 100 В/м. На какое время следует включить электрическое поле, чтобы кинетическая энергия частицы удвоилась.
1
ответ
Кинетическая энергия заряженной частицы в магнитном поле равна:
$K=\frac{mv^2}{2}=\frac{q^2B^2r^2}{2m}$,
где $m$ - масса частицы, $v$ - скорость частицы, $q$ - ее заряд, $B$ - индукция магнитного поля, $r$ - радиус окружности.
Если на короткое время включить электрическое поле с напряженностью $E$, то на частицу будет действовать дополнительная сила $F=qE$, и она получит дополнительную кинетическую энергию:
$\Delta K = \frac{q^2E^2t^2}{2m}$,
где $t$ - время, в течение которого включено электрическое поле.
Чтобы удвоить кинетическую энергию частицы, необходимо, чтобы $\Delta K = K$. Тогда:
$\frac{q^2E^2t^2}{2m} = \frac{q^2B^2r^2}{2m}$
$t = \sqrt{\frac{B^2r^2}{E^2}}$
$t = \sqrt{\frac{(0.1\,\text{Тл})^2\cdot(0.01\,\text{м})^2}{(100\,\text{В/м})^2}} \approx 0.001\,\text{с}$
Ответ: на время около $0.001\,\text{с}$ следует включить электрическое поле, чтобы удвоить кинетическую энергию заряженной частицы.
$K=\frac{mv^2}{2}=\frac{q^2B^2r^2}{2m}$,
где $m$ - масса частицы, $v$ - скорость частицы, $q$ - ее заряд, $B$ - индукция магнитного поля, $r$ - радиус окружности.
Если на короткое время включить электрическое поле с напряженностью $E$, то на частицу будет действовать дополнительная сила $F=qE$, и она получит дополнительную кинетическую энергию:
$\Delta K = \frac{q^2E^2t^2}{2m}$,
где $t$ - время, в течение которого включено электрическое поле.
Чтобы удвоить кинетическую энергию частицы, необходимо, чтобы $\Delta K = K$. Тогда:
$\frac{q^2E^2t^2}{2m} = \frac{q^2B^2r^2}{2m}$
$t = \sqrt{\frac{B^2r^2}{E^2}}$
$t = \sqrt{\frac{(0.1\,\text{Тл})^2\cdot(0.01\,\text{м})^2}{(100\,\text{В/м})^2}} \approx 0.001\,\text{с}$
Ответ: на время около $0.001\,\text{с}$ следует включить электрическое поле, чтобы удвоить кинетическую энергию заряженной частицы.
0
·
Хороший ответ
9 мая 2023 19:12
Остались вопросы?
Еще вопросы по категории Физика
на стакан положили открытку,а на неё -монету.если резким щелчком ударить по ребру открытки,она слетит со стакана,а монета упадёт в стакан.почему монет...
Самолет вылетел из Москвы в Минск в 9 ч 30 мин. Средняя скорость самолета 600 км/ч. В котором часу самолет прилетит в Минск? Расстояние от Москвы до М...
Что такое луч света?...
Какое количество теплоты выделяется при полном сгорании древесного угля массой 10 кг...
время разряда молнии равно 3мс. сила тока в канале около 30 кА,какой заряд проходит по каналу молнии?...