III.3. Электромагнетизм

III.3.1. Заряженные частицы в электрическом и магнитном полях

3.136. Капелька масла радиуса r = 1 мкм, несущая на себе заряд двух электронов, уравновешена электрическим полем горизонтально расположенного плоского конденсатора, когда к нему приложено напряжение U = 820 В. Расстояние между пластинами d = 8 мм. Плотность масла ρ = 0,8 г/см³. Найти заряд электрона.

3.138. Ядро атома неона ускоряется разностью потенциалов U = 2000 В. Найти скорость u ядра. Атомная масса неона A = 20, его номер в периодической системе элементов Z = 10.

3.139. Пластины А и D (рис. 3.67) заземлены, сетки В и С имеют по отношению к земле потенциалы 200 и 100 В соответственно. Из пластины А без начальной скорости вылетает электрон. С какими скоростями он пересекает сетки B и C и достигает пластины D? Отношение заряда электрона к его массе g = e/m = 1,76×10¹¹ Кл/кг.

Рис. 3.67.

3.141. Внутри незаряженного плоского конденсатора, пластины которого расположены горизонтально на расстоянии d = 1 см друг от друга, находится пылинка. Вследствие сопротивления воздуха пылинка падает с постоянной скоростью, так что путь от верхней пластины до нижней она проходит за время t ₀ = 10 с. Когда пылинка находится у нижней пластины, на конденсатор подаётся напряжение U = 980 В. Через время t = 5 с после этого пылинка достигает верхней пластины. Определить отношение заряда пылинки к её массе. Силу сопротивления воздуха считать пропорциональной скорости.

3.170. Поток проводящей жидкости (расплавленный металл) течёт по керамической трубе. Для определения скорости течения жидкости трубу помещают в однородное магнитное поле, перпендикулярное оси трубы, в трубе закрепляют два электрода, образующих плоский конденсатор (рис. 3.82), и измеряют разность потенциалов между электродами. Найти скорость потока, если магнитная индукция поля B = 0,01 Тл, расстояние между электродами d = 2 см, измеренная разность потенциалов U = 0,4 мВ.

Рис. 3.82.

3.171. Резерфорд и Бор предложили модель атома водорода, в которой электрон вращается по круговой орбите вокруг небольшого тяжёлого положительно заряженного ядра (протона). При переходе с одной орбиты на другую, расположенную ближе к ядру, атом испускает фотон. Какова энергия фотона, испущенного атомом водорода при переходе электрона с орбиты радиуса r ₂ = 2,1×10^{-8 см на орбиту радиуса} r ₁ = 5,3×10^{-9 см? Заряды электрона и протона е = 1,6}×10^-19 Кл.

3.172. В планетарной модели атома водорода (по Резерфорду ‑ Бору) предполагалось, что электрон вращается по круговой орбите вокруг небольшого тяжёлого положительно заряженного ядра (протона). Определить радиус атома водорода, если известно, что минимальная энергия, которую нужно сообщить электрону для удаления его из атома (энергия ионизации), E = 2,2×10^-18 Дж. Заряды электрона и протона е = 1,6×10^-19 Кл.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: