Site Loader

Электрон движется в однородном магнитном поле. Чему равна работа силы, действующей на электрон?

спросил от Жауапбек в категории Естественные науки

Ваш ответ

Отображаемое имя (по желанию):
Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован:Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован

Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений.

Анти-спам проверка:

Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь.


1 Ответ

0 голосов

Нулю, т.к. сила, действующая на электрон, все время перпендикулярна. к его перемещению

ответил от raad

Похожие вопросы

Как движется заряженная частица в однородном магнитном поле, если ее начальная скорость составляет угол

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Электрон движется в однородном электрическом поле вдоль линии напряженности из точки с большим потенциалом в точку с меньшим потенциалом

спросил от Жауапбек в категории Естественные науки

Работа электростатистических сил при перемещении заряда в однородном электрическом поле по замкнутой траектории KLMNK, равна

спросил от Жауапбек в категории Естественные науки

Ротор генератора переменного тока вращается в однородном магнитном поле. Как изменится

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Как будет падать в однородном магнитном поле медное кольцо, если плоскость его перпендикулярна линиям магнитной индукции

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Как изменится амплитуда колебаний ЭДС индукции в проволочной рамке, вращающейся в магнитном однородном поле

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Электрон движется горизонтально в направлении «Юг-Север» и влетает поле, направленное вверх. При этом сила Лоренца

спросил от Жауапбек в категории Естественные науки

Чему равна равнодействующая сила, если тело движется равномерно

спросил от Жауапбек в категории Естественные науки

Тело массой m, находящееся на высоте h2 от Земли, свободно падает до высоты h3.Совершенная при этом работа силы тяжести равна

спросил от Жауапбек в категории Естественные науки

Работа силы равна нулю, если

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Траектория движения электрона в пузырьковой камере, помещенной в магнитном поле, имеет вид

спросил от Жауапбек в категории Естественные науки

Как изменится скорость заряженной частицы в магнитном поле, скорости и вектором магнитной индукции равен 90? Ответ

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Как будет двигаться небольшой незаряженный эбонитовый стержень в однородном электрическом поле?

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Как направлен вектор равнодействующей силы на точку, которая равномерно движется по окружности?

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Позитрон движется горизонтально в направлении «юг-Север» и влетает в однородное вертикальное магнитное поле, направленное вверх

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

  • Все категории
  • Авто-Мото 842
  • Бизнес, Финансы 1,676
  • Праздники 60
  • Города и Страны 1,240
  • Досуг, Развлечения 487
  • Еда, Кулинария 232
  • Животные, Растения 5,988
  • Знакомства, Любовь, Отношения 72
  • Искусство и Культура 10,187
  • Игры 276
  • Кино 45
  • Музыка 515
  • Компьютеры, Связь 2,308
  • Красота и Здоровье 1,103
  • Наука, Техника, Языки 3,267
    • Гуманитарные науки 17
    • Естественные науки 1,015
    • Лингвистика 12
    • Техника 19
  • Ұстаз 1,073
  • Образование 6,738
  • Общество, Политика, СМИ 1,747
  • Юридическая консультация 145
  • Путешествия, Туризм 102
  • Работа, Карьера 101
  • Казахские традиции 25
  • Семья, Дом, Дети 181
  • Спорт 102
  • Стиль, Мода, Звезды 34
  • Товары и Услуги 4,295
  • Фотография, Видеосъемка 357
  • Логические задачи 267
  • Тесты ЕНТ, КТА, ВОУД Ответы на тесты ЕНТ 28,736
  • Юмор 18
  • Другое 14,210

Задача по физике — 12012

2019-12-12   
В простейшей схеме магнитного гидродинамического генератора плоский конденсатор с площадью пластин $S$ и расстоянием между ними $d$ помещен в поток проводящей жидкости с удельной проводимостью $\sigma$. Жидкость движется с постоянной скоростью $v$ параллельно пластинам. Конденсатор находится в магнитном поле с индукцией $B$. направленной перпендикулярно к скорости жидкости и параллельно плоскости пластин. Какая мощность выделяется во внешней цепи, имеющей сопротивление $R$?


Решение:

Находящийся в магнитном поле конденсатор, заполненный приводящей жидкостью, представляет собой источник тока. Найдем э. д. с. и внутреннее сопротивление этого источника.

На свободные заряды проводящей жидкости, движущиеся со скоростью $v$, в магнитном поле действует сила Лоренца $F_{л} = qvB$, искривляющая траектории зарядов. В результате заряды оседают на пластинах конденсатора. Если конденсатор не замкнут на внешнее сопротивление, процесс зарядки продолжается до тех пор, пока сила, действующая на заряды со стороны возникающего электрического поля, не уравновесит силу Лоренца. Из этого условия найдем напряженность электрического поля в конденсаторе не замкнутом на внешнее сопротивление:

$F_{эл} = F_{л}$, или $E_{q} = qvB \rightarrow E = vB$. {2} }$.

Обратим внимание на парадоксальность полученного результата. Джоулево тепло в цепи выделяется за счет работы сторонних сил, то есть за счет работы силы Лоренца. Но ведь сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости заряда, следовательно, работы совершать не может. Как разрешить этот парадокс? За счет какого источника энергии выделяется джоулево тепло? Пожалуй, разбор этого вопроса интереснее и полезнее, чем решение первоначальной задачи.

Парадокс этот легко разрешить, если принять по внимание, что при замыкании цепи у свободных зарядов проводящей жидкости появляется составляющая скорости, направленная перпендикулярно пластинам. Следовательно, появляются составляющая силы Лоренца, направленная против скорости $\vec{v}$. Так что полная работа силы Лоренца складывается из работ двух ее составляющих. И эта суммарная работа равна нулю. Убедимся в этом.

Перемещение заряда внутри конденсатора от одной пластины к другой происходит за счет действия составляющей силы Лоренца, перпендикулярной пластинам. Значение этой составляющей

$F_{1} = qvB$,

Работа, совершаемая силой $F_{1}$ за единицу времени (т.е. мощность), равна

$N_{1} = F_{1}v_{1} = qvBv_{1}$,

где $v_{1}$ — составляющая скорости заряда, направленная перпендикулярно пластинам.

Составляющая силы Лоренца, направленная против скорости $\vec{v}$, равна по величине

$F_{2} = qv_{1}B$.

Работа, совершаемая этой силой за единицу времени,

$N_{2} = — F_{2}v_{1} = -qv_{1}Bv$

(сила $F_{2}$ действует как тормозящая силе, и потому совершаемая ею работа отрицательна).

Таким образом, работа силы Лоренца (если учесть все составляющие силы) действительно оказывается равной нулю:

$N_{1} + N_{2} = 0$.

Источником энергии в данном схеме, очевидно, является насос, прогоняющий жидкость через конденсатор. Этот насос должен постоянно совершать работу, так как на жидкость действует сила сопротивления, и вся эта работа в коночном счете переходит в тепло, выделяющееся в цепи.

Вычислите работу и мощность, совершённую силой Лоренца на

Вопрос

Обновлено: 26/04/2023

ПОЛНЫЕ ЗНАКИ-МАГНЕТИЗМ И МАГНИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА -ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ РЕШЕНЫ — ЧИСЛОВОЕ ПРОБЛЕМЫ :

5 видео

РЕКЛАМА

Текст Решение

Решение

Для заряженной частицы, движущейся в магнитном поле. →F=q(→v×→B)
работа, совершаемая магнитным полем, равна W = ∫→F.d→r=∫→F.→vdt
W = q ∫(→v×→B).→vdt = 0
Так как →v×→B перпендикулярно →v и, следовательно, (→v×→B).→v=→0 Это означает, что сила Лоренца не действует на частицу.
dWdt=P=0
Так как →F.→v=0⇒→Fand→v перпендикулярны друг другу. угол между силой Лоренца и скоростью заряженной частицы равен 90°. таким образом, сила Лоренца изменяет направление скорости, но не величину скорости. следовательно, сила Лоренца не работает, а также не изменяет кинетическую энергию частицы.

Ответить

Пошаговое решение, разработанное экспертами, чтобы помочь вам в решении вопросов и получении отличных оценок на экзаменах.

Ab Padhai каро бина объявления ке

Khareedo DN Pro и дехо сари видео бина киси объявление ки rukaavat ке!


Видео по теме

Напишите выражение для магнитной силы Лоренца, действующей на частицу с зарядами q, движущуюся со скоростью overset(rightarrow)v в магнитном поле overset(rightarrow)B .

56435014

Запишите уравнение силы Лоренца, действующей на движущуюся заряженную частицу.

157408918

Магнитная сила Лоренца заставляет движущуюся заряженную частицу следовать за _________ .

181219681

चुम्बकीय क्षेत्र→B में वेग →v से गति करते हुए आवेश q के किसी कण पर लगने वाले लॉरेंज बल के लिए व्यंजक लिखिए। Закрыть ोई कार्य नहीं किया जाता है।

205270109

Заряженная частица движется по окружности под действием силы Лоренца. Какую работу совершает сила за один оборот?

571107829

Текст Решение

Напишите выражение для магнитной силы Лоренца, действующей на частицу с зарядом ‘q’, движущуюся со скоростью →v в магнитном поле →B.

642521314

Запишите выражение для силы Лоренца, действующей на заряженную частицу.

642691843

Запишите выражение для силы Лоренца, действующей на заряженную частицу.

643515399

Напишите выражение для силы Лоренца, действующей на заряженную частицу.

643856313

Запишите уравнение силы Лоренца, действующей на движущуюся заряженную частицу.

643963601

Напишите выражение для магнитной силы Лоренца, действующей на частицу с зарядом q, движущуюся со скоростью oversetrarrV в магнитном поле oversetrarrB . Покажите, что эта сила не совершает работы над заряженной частицей.

644174642

Напишите выражение для силы Лоренца, действующей на заряд, движущийся в электромагнитном поле. Покажите, что скорость, с которой сила Лоренца действует на движущийся заряд со скоростью v, равна F_(e)*v , где F_(e) — электрическая сила.

644988892

Текст Решение

Напишите выражение для силы Лоренца, действующей на заряд q, движущийся со скоростью v в электрическом поле E и магнитном поле индукции B.

644988894

Текст Решение

Сила Лоренца: Если заряд +q движется в электрическом поле E, на него действует сила qE, называемая электрической силой Лоренца. Если заряд q движется в магнитном поле vecB , на него действует сила (vecvxxvecB), называемая магнитной силой Лоренца. сила. Если заряд q движется одновременно в электрическом поле E и в магнитном поле vecB, то полная сила, действующая на заряд, равна сумме этих двух сил и называется полной силой Лоренца. Если заряд q движется перпендикулярно магнитному полю B, то работа, совершаемая магнитным полем, равна

645799968

Напишите выражение для силы Лоренца, действующей на заряженную частицу.

647474730

Текст Решение

электромагнетизм — Работа не совершается магнитным полем?

спросил

Изменено 2 месяца назад

Просмотрено 9k раз

$\begingroup$

Согласно моему учебнику:

Сила Лоренца F, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электромагнитном поле, определяется как:

$$F= qE + q(v\times B)$$

тогда она утверждает, что «Следует отметить, что работает только электрическая сила, в то время как магнитная сила не совершает никакой работы, которая является просто отклоняющей силой».

Как это может быть правдой? Не будет ли магнитная сила иметь значительную величину? Будет ли он теперь сообщать заряду кинетическую энергию? Любые объяснения очень помогут. Пожалуйста, не усложняйте терминологию, спасибо.

  • электромагнетизм
  • магнитные поля
  • электрические поля
  • заряд
  • работа
$\endgroup$

8

$\begingroup$

Работа выполняется со скоростью $\vec{F} \cdot \vec{v}$. Таким образом, любая составляющая силы, перпендикулярная скорости 90 141 во все моменты времени 90 142, не может классически совершать никакой работы. Кинетическая энергия остается неизменной, потому что для кинетической энергии важна только величина скорости, а не ее направление. Все, что делает магнитная сила, — это изменяет направление скорости, сохраняя постоянную величину скорости, и для этого не требуется никакой работы.

$\endgroup$

7

$\begingroup$

Тот факт, что магнитные силы не действуют, не является следствием малости или большой величины магнитного поля или магнитной силы. Но это связано с направлением магнитной силы относительно направления скорости заряженной частицы.

Магнитное поле $\vec{B}$ действует на заряженную частицу с зарядом $q$ и скоростью $v$ с силой $\vec{F}$ по формуле

$\vec{F}=q(\vec{v}$x$\vec{B})$

Как следует из этой формулы, эта сила всегда будет перпендикулярна скорости частицы и, следовательно, мощность сообщается частице с помощью этой силы, $\vec{F}.\vec{v}$ $=0$, всегда. Таким образом, никакое количество энергии не передается посредством магнитных сил частице, и, таким образом, магнитные силы не изменяют скорость частиц.

$\endgroup$

$\begingroup$

Хотя это утверждение верно, следует подчеркнуть, что магнитная сила не совершает работы В ОТНОШЕНИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ. Если смотреть в другой системе отсчета (часто, когда поле движется относительно вас), это может сработать.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания и подтверждаете, что прочитали и поняли нашу политику конфиденциальности и кодекс поведения.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *