Ускоренный в электрическом поле разностью потенциалов 150 кВ протон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции и движется по окружности радиусом 60 см. Определите скорость движения протона, модуль вектора магнитной индукции и силу, с которой магнитное поле действует на протон.

1. уравнения динамики в проекциях на оси х и у:

ох:   fэл = tsina

оу:   tcosa = mg

отсюда:   tga = fэл/mg.   но fэл = eq. тогда:

tga = eq/(mg) = 5*10^6 * 2*10^(-8) / 0,2 = 1/2.

а = arctg 0,5.

2.  условие равновесия капельки:

mg = eq

q = mg/e.   m = pv, где p - плотность ртути, а v - объем капельки.

v = (4пr^3)/3,   p = 1,35*10^4 кг/м^3. итак имеем окончательную формулу:

q = (4пpgr^3)/3e = 4*3,14*1,35*10^4*9,8*8*10^(-12)/(3*12*10^3) = 0,37 нкл.

ответ: 0,37 нкл

3.  закон ома для замкнутой цепи: е = u + ir, где u = ir - напряжение на зажимах источника.

u = 3*38 = 114 в.

r = (e - u)/i = (120 - 114)/3 = 2 ом.

ответ: 2 ом; 114 в.

энергия магнитного поля в катушке:

w = (li^2)/2.

отсюда находим силу тока:

[tex]i=\sqrt{2,5}=1,58 a.[/tex

ответ: 1,58 а.

сначала вычислим период. т=t / n. ( t-время, n-число колебаний). т=16 / 20=0,8c. из формулы периода: t=2п*корень квадратный из m / k. ( k-жесткость, m-масса, п=3,14), для этого возведем и левую и правую части в квадрат:   t^2 = 4п^2*m / k. выразим массу: m=t^2*k / 4п^2. m=4кг.