Какой заряд должен приобрести металлический шар, чтобы его масса увеличилась на m=2,07⋅10−6 г? Масса одного электрона m0=9,11⋅10−31 кг

(ответ округли до целого значения).

ответ:

Кл.

Объяснение:

Тонкий медный провод сопротивлением 1 Ом и длиной 40 см согнули в виде квадрата и поместили в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл  так, чтобы его плоскость была перпендикулярна линиям индукции поля. Определите заряд, протекающий по проводу, когда квадрат распрямляют в линию, держа его за противоположные вершины.

Дано:

R = 1 Ом

L = 40 см = 0,40 м

B = 0,2 Тл

q - ?

1)

Длина стороны квадрата:

a = L / 4 = 0,40 / 4 = 0,10 м

Площадь квадрата:

S₀ = a² = 0,10² = 0,01 м²

После того как квадрат распрямили, то площадь равна нулю.

Изменение площади:

ΔS = 0,01 м²

2)

По закону э/м индукции:

ЭДС = B·ΔS / Δt          (1)

Но:

ЭДС = I·R

Учтем, что I = q / Δt

ЭДС = q·R / Δt           (2)

3)

Приравняем (2) и (1):

q·R / Δt = B·ΔS / Δt

q·R  = B·ΔS

Величина заряда:

q = B·ΔS / R

q = 0,2·0,01 / 1 = 0,002 Кл   или  q = 2 мКл

Итак, задача эта чисто на такой очень полезный закон: закон сохранения импульса. Согласно нему импульс системы, если действуют консервативные силы (другими словами, нет сил сопротивления), сохраняется. Что же такое импульс? Это скорость*массу тела. Найдем импульс вагона, когда он двигался в одиночку навстречу платформе: p1=m*v1, где и масса, и скорость нам известны! Поскольку платформа неподвижна, ее v2 = 0, значит, и импульс p2=0. Переходим ко второму моменту: они сцепились и движутся вместе. Т. е. получается совокупный импульс, где движется масса обоих тел, она равна массе платформы М +массе вагона m . Поскольку они теперь движутся совместно, их скорость едина. Проведем ось 0Х по направлению движения вагона (потом и платформы с вагоном - они сонаправлены), получится, все прожкции положительны. Отсюда выходит уравнение: m1v1+m2v2=(M+m)Vсовместного движения. Решаем это уравнение (тонны в кг можно не переводить, сократятся)! УДАЧИ НА КОНТРОЛЬНОЙ. если вопросы - задавай :)