Задачи 2.4, 4.7: вариант 3

  • ID: 22996 
  • 5 страниц
x

Часть текста скрыта! После покупки Вы получаете полную версию

Фрагмент работы:

Задачи 2.4, 4.7: вариант 3

ЗАДАЧА 2.4

РЕШЕНИЕ:

Так как емкость по определению

Заряд, накопленный на конденсаторе

Энергия заряженного конденсатора определяется выражением:

Ввиду явной зависимости емкости конденсатора от угла поворота пластин:

ОТВЕТ:...

ЗАДАЧА 4.3

РЕШЕНИЕ:

Пусть в начальный момент направление магнитного момента рамки совпадает с направлением магнитного поля прямого тока

То есть с учетом направления тока I, магнитный момент рамки направлен вниз.

Работа по перемещению контура

Где... - изменение потока, сцепленного с контуром. В начальный момент времени

Где L - индуктивность рамки... - магнитный поток через рамку, обусловленный магнитным полем прямого тока. Так как магнитное поле бесконечного прямого проводника с током

- магнитная постоянная.

Магнитный поток равен:

После поворота рамки магнитный сцепленный магнитный поток станет равен

Следовательно

Так как ток в рамке..., а из рисунка легко видеть...

Качественно силовые линия для начального момента времени изображены на рисунке ниже. Внутри рамки силовые линии гуще, так как там направление вектора магнитной индукции прямого провода и рамки сонаправлены и суммарное поле больше. Снаружи рамки, вектора B имеют противоположное направление. Следовательно, там будут существовать положения, в которых суммарное магнитное поле равно нулю.

ЗАДАЧА 5.7

РЕШЕНИЕ:

Период обращения протона совпадает с периодом изменения ускоряющего напряжения. При этом он постоянен так как радиус орбиты растет пропорционально скорости и равен

Максимальная, она же конечная скорость будет для максимального радиуса, следовательно конечная скорость

Что соответствует энергии протона (... - масса протона)

Так как за каждый оборот протон дважды пролетает между дуантами, полное количество оборотов

- заряд протона. (количестов оборотов равно отношению конечной энергии протона к энергии, получаемой им при прохождении одного оборота)

При периоде обращения... полное время ускорения:

Траектория протона в циклотроне качественно показана на рисунке ниже

Схема циклотрона: вид сверху: 1 ? источник тяжелых заряженных частиц (протонов, ионов), 2 ? орбита ускоряемой частицы, 3 ? ускоряющие электроды (дуанты), 4 ? генератор ускоряющего поля

Минимальный радиус орбиты..., максимальный -..., следовательно, средний радиус... и средняя длина орбиты..., пройденный протоном путь равен

ОТВЕТ:......