Решить, , : частица массой m с положительным зарядом q находится в однородных электрическом и магнитном полях, напряжонность электрического поля e. линии индукции магнитного поля параллельны силовым линиям электрического поля. в начальный момент частице сообщают скорость v0, направленную под углом a к линиям индукции. через некоторое время частица возвращается в начальную точку. определите это время. найдите индукцию магнитного поля b, при которой возвращение в начальную точку возможно

Прежде всего отметим, что скорость частицы должна быть направлена под тупым углом к полю, иначе частица улетит от начальной точки. частица будет участвовать в двух движениях, из-за двух разных сил, действие которых "не пересекается". во-первых, кулоновская сила действует параллельно полям e (и b по условию) и изменяет проекцию скорости на поля, не трогая перпендикулярную во-вторых, сила лоренци действует перпендикулярно полям b (и е по условию) и пропорциональна проекции скорости на плоскость, перпендикулярную полям e и b (но не меняет ее). таким образом, частица будет двигаться сначала против поля, а затем повернет и будет двигаться по полю. когда она пройдет вдоль поля столько же, сколько прошла против него, она должна совершить целое число оборотов по окружности, тогда она попадет ровно в исходную точку. найдем время полета туда обратно, из изменения скорости (скорость вдоль поля просто сменит знак, как в случае с телом, брошенным вверх с поверхности земли и вернувшимся назад) теперь определим допустимые значения b. найдем период обращения частицы по окружности (из-за силы лоренца) как и ожидалось, период не зависит от скорости частицы и радиуса вращения, потому что циклотронная частота зависит только от величины поля и отношения заряда частицы к массе. имеем вот мы и нашли минимальное допустимое b. если индукция магнитного поля будет меньше этой величины, тело не успеет совершить даже одного полного оборота по окружности за время полета против и вдоль поля, под каким бы углом оно ни было запущено

Здесь следует считать по формуле плотности. ро= масса/объем ро= 350/0,4= 875 кг/м3 а плотность воды примерно=1000 кг/м3, т.е. тело будет плавать

теплоемкость стали с=470 дж/(кг*град)

количество теплоты пошедшее на изменение внутренней энергии стали

q=cmδt=470*15*50=352500 дж

общее количество теплоты q=2q=2*352500=705000 дж

мощность p=q/t=705000/120 сек=5875 вт=5,875 квт