Визначте доцентрове прискорення електрона, який рухається із швидкістю 1*10 6 м/с в однорідному магнітному полі з індукцією 1*10 -3 Тл, якщо швидкість електрона перпендикулярна до вектора магнітної індукції.
Дано: объем шарика V = 5 л = 0,005 м³, масса оболочки mo = 5 г = 0,005 кг, плотность воздуха ρв = 1,3 кг/м³, плотность гелия ρг = 0,2 кг/м³. Находим массу гелия в шарике. mг = ρг*V = 0,2*0,005 = 0,001 кг. Общая масса шарика m = 0,001 + 0,005 = 0,006 кг. Сила тяжести шарика Fт = mg = 0,006*10 = 0,06 H. Сила Архимеда Fa = ρвgV = 1.3*10*0,005 = 0,065 H. Сила, вызывающая ускоренное движение шарика вверх, равна: F = Fa - Fт = 0,065 - 0,06 = 0,005 H. Ускорение а = F/m = 0,005/0,006 = (5/6) м/с². Путь шарика за 6 секунд равен: S = at²/2 = (5/6)*(36/2) = 30/2 = 15 м.
Находим массу гелия в шарике.
mг = ρг*V = 0,2*0,005 = 0,001 кг.
Общая масса шарика m = 0,001 + 0,005 = 0,006 кг.
Сила тяжести шарика Fт = mg = 0,006*10 = 0,06 H.
Сила Архимеда Fa = ρвgV = 1.3*10*0,005 = 0,065 H.
Сила, вызывающая ускоренное движение шарика вверх, равна:
F = Fa - Fт = 0,065 - 0,06 = 0,005 H.
Ускорение а = F/m = 0,005/0,006 = (5/6) м/с².
Путь шарика за 6 секунд равен:
S = at²/2 = (5/6)*(36/2) = 30/2 = 15 м.
V=1 л = 1*10⁻³ м³
t = 17°С или T = 17+273=290 К
Δp = 5 кПа = 5*10³ Па
ΔN - ?
1)
Первоначальное количество газа (в молях) v₁.
Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева:
p₁*V = v₁*R*T (1)
2)
Конечное количество газа v₂.
Запишем уравнение Клапейрона-Менделеева еще раз:
p₂*V = v₂*R*T (2)
3)
Вычтем из уравнения (2) уравнение (1):
Δp*V = Δv*R*T
4)
Отсюда:
Δv = Δp*V/(R*T) = 5*10³*1*10⁻³ / (8,31*290) ≈ 2,1*10⁻³ моль
5)
Количество впущенных молекул:
ΔN = Δv*Na = 2,1*10⁻³*6,02*10²³ ≈ 1,3*10²¹
(Здесь Na - число Авогадро)