1.Как и почему изменяются показания вольтметра, если к нему поднести магнит?
2.Как изготовить электромагнит, подъемную силу которого можно было бы регулировать?
3.Намагниченная стальная пластинка, опущенная в сосуд с соляной кислотой, растворилась. Куда девалась магнитная энергия пластинки?
4.В каком месте Земли магнитная стрелка обоими концами показывает на юг?
5.По проводнику проходит ток 8А. Длина проводника 10 см. Определите угол между током и линиями магнитной индукции, если на проводник действует сила 0,2 Н.
6.Электрон, скорость которого 5·10 6 м/с, влетает в магнитное поле индукцией 0,2 Тл перпендикулярно вектору индукции. Вычислите силу, действующую на электрон, и радиус окружности, по которой он движется в магнитном поле. (q =1,6·10 –19 Кл, m =9,1·10 –31 кг)
Кинетическая энергия протона:
Ep = m * (Vp) ² / 2 (здесь m - масса нуклона) :
Кинетическая энергия α-частицы (ядро гелия) :
Eα = 4*m * (Vα) ² / 2 (в ядре α-частицы 4 нуклона)
По условию:
Ep = Eα
m * (Vp) ² / 2 = 4*m * (Vα) ² / 2
(Vp) ² = 4 * (Vα) ²
Vp = 2*Vα (Vα = Vp/2)
Сила Лоренца является и центростремительной силой:
q*B*V = m*V²/R
R = m*V / (q*B)
Для протона:
Rp = m*Vp / (q*B) (1)
Для α-частицы:
Rα = 4*m*Vp / (2 * (2q) * B) (2)
(заряд α-частицы равен 2 зарядам протона)
Разделим (1) на (2) :
Rp / Rα = 1 (радиусы одинаковые)
Объяснение:
При использовании механизмов всегда совершается работа, превышающая работу, которая необходима для достижения поставленной цели, поэтому различают полную (или затраченную) работу — Aз и полезную работу — Aп.
Рассмотрим подъем груза массой m на высоту h.
Полезная работа заключается в подъеме груза на высоту, а для этого необходимо преодолеть силу тяжести. Если движение равномерное, то полезная работа равна:
Aп=F⋅s=mg⋅h.
Если груз оказывается достаточно тяжелым, и не предоставляется возможным поднять его вручную, можно использовать механизмы, например блок или наклонную плоскость. В этом случае, кроме действующей на груз силы тяжести, придется преодолеть еще и другие силы. например, при движении по наклонной плоскости — силу трения между грузом и плоскостью.
Более того, выигрывая в силе, всегда проигрывают в пути, что также влияет на работу.
Всё это приводит к тому, что совершённая с механизма затрачиваемая (полная) работа всегда несколько больше полезной работы:
Aз>Aп или AпAз<1.
Отношение полезной работы к полной работе называется коэффициентом полезного действия механизма (КПД):
КПД=AпAз;
η=AпAз⋅100%, где η — буквенное обозначение КПД, AП — полезная работа, AЗ — затраченная работа.
КПД может выражаться и в долевом отношении и в процентах: η=0,35=35%.
При разработке двигателей и механизмов инженеры нацелены уменьшить затраты энергии и повысить коэффициент полезного действия. В процессе научно-технического развития коэффициент полезного действия изменялся. Современные технологии позволяют достичь высокого КПД. Это необходимо для сохранения природы.
КПД парового двигателя — 1-8%;
КПД бензинового двигателя — 20-25%;
КПД электрического двигателя — 90-95%