Вопрос задан 14.04.2025 в 23:09. Предмет Физика. Спрашивает Руденко Кирилл.

1. Два положительных заряда q и 2q находятся на расстоянии 10 мм. Заряды взаимодействуют с силой 0,72 мН, как велик каждый заряд?
2. К источнику тока с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 0,4 Ом подключен нагреватель сопротивлением 3,6 Ом. Чему равна сила тока в цепи?
3. Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 3 *10^7 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл? Электрон движется перпендикулярно линиям магнитной индукции поля.

Помогите пожалуйста, нужно подробное решение.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Исупов Антошка.

Давайте решим эти задачи по очереди.

Задача 1. Два положительных заряда q и 2q находятся на расстоянии 10 мм. Заряды взаимодействуют с силой 0,72 мН, как велик каждый заряд?

Для решения задачи используем закон Кулона, который описывает силу взаимодействия между двумя точечными зарядами. Закон Кулона имеет вид:

F=kq1q2r2F = k \cdot \frac{|q_1 \cdot q_2|}{r^2}

где:

  • FF — сила взаимодействия между зарядами (в данном случае 0,72 мН = 0,72×1030,72 \times 10^{-3} Н),
  • kk — электростатическая постоянная, k=9×109k = 9 \times 10^9 Н·м²/Кл²,
  • q1=qq_1 = q и q2=2qq_2 = 2q — величины зарядов,
  • r=10мм=0,01мr = 10 \, \text{мм} = 0,01 \, \text{м} — расстояние между зарядами.

Подставим данные в формулу:

0,72×103=9×109q2q(0,01)20,72 \times 10^{-3} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{|q \cdot 2q|}{(0,01)^2}

Упростим:

0,72×103=9×1092q21040,72 \times 10^{-3} = 9 \times 10^9 \cdot \frac{2q^2}{10^{-4}} 0,72×103=1,8×1014q20,72 \times 10^{-3} = 1,8 \times 10^{14} \cdot q^2

Теперь найдём q2q^2:

q2=0,72×1031,8×1014=4×1018q^2 = \frac{0,72 \times 10^{-3}}{1,8 \times 10^{14}} = 4 \times 10^{-18}

Из этого находим qq:

q=4×1018=2×109Клq = \sqrt{4 \times 10^{-18}} = 2 \times 10^{-9} \, \text{Кл}

Ответ: каждый заряд q=2×109Клq = 2 \times 10^{-9} \, \text{Кл} (или 2 нКл).


Задача 2. К источнику тока с ЭДС 6 В и внутренним сопротивлением 0,4 Ом подключен нагреватель сопротивлением 3,6 Ом. Чему равна сила тока в цепи?

Для нахождения силы тока в цепи используем закон Ома для полной цепи. Сила тока в цепи определяется по формуле:

I=ERобщI = \frac{E}{R_{\text{общ}}}

где:

  • E=6ВE = 6 \, \text{В} — ЭДС источника,
  • Rобщ=Rвн+RнагревR_{\text{общ}} = R_{\text{вн}} + R_{\text{нагрев}} — общее сопротивление в цепи,
  • Rвн=0,4ОмR_{\text{вн}} = 0,4 \, \text{Ом} — внутреннее сопротивление источника,
  • Rнагрев=3,6ОмR_{\text{нагрев}} = 3,6 \, \text{Ом} — сопротивление нагревателя.

Находим общее сопротивление:

Rобщ=0,4+3,6=4ОмR_{\text{общ}} = 0,4 + 3,6 = 4 \, \text{Ом}

Теперь можем найти силу тока:

I=6В4Ом=1,5АI = \frac{6 \, \text{В}}{4 \, \text{Ом}} = 1,5 \, \text{А}

Ответ: сила тока в цепи I=1,5АI = 1,5 \, \text{А}.


Задача 3. Какая сила действует на электрон, движущийся со скоростью 3×107м/с3 \times 10^7 \, \text{м/с} в однородном магнитном поле с индукцией 0,2 Тл? Электрон движется перпендикулярно линиям магнитной индукции поля.

Для нахождения силы, действующей на электрон в магнитном поле, используем формулу для силы Лоренца:

F=qvBsinθF = qvB \sin \theta

где:

  • FF — сила, действующая на электрон,
  • q=1,6×1019Клq = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл} — заряд электрона,
  • v=3×107м/сv = 3 \times 10^7 \, \text{м/с} — скорость электрона,
  • B=0,2ТлB = 0,2 \, \text{Тл} — магнитная индукция,
  • θ=90\theta = 90^\circ — угол между вектором скорости и направлением магнитного поля (поскольку электрон движется перпендикулярно магнитным линиям, синус угла равен 1).

Подставляем все известные значения:

F=(1,6×1019)

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос