- Для вычисления ускорения электрона в электрическом поле используем формулу второго закона Ньютона: ( F = m \cdot a ), где F - сила, равная ( q \cdot E ) (здесь E - напряженность поля), m - масса электрона, a - ускорение. Подставляем известные значения:
Сила ( F = q \cdot E = 1,6 \cdot 10^{-19} , Кл \cdot 35 , кВ/м = 5,6 \cdot 10^{-18} , Н ).
Ускорение ( a = F / m = 5,6 \cdot 10^{-18} , Н / 9,1 \cdot 10^{-31} , кг = 6,15 \cdot 10^{12} , м/с^2 ).
Ответ: ускорение электрона составляет 6,15 * 10^12 м/с^2.
- Для вычисления силы тока в проводнике воспользуемся законом Ома: ( I = U / R ), где U - напряжение, R - сопротивление, а сопротивление проводника определяется как ( R = \rho \cdot (L / S) ), где (\rho ) - удельное сопротивление меди, L - длина проводника, S - площадь поперечного сечения. Подставляем значения:
Сопротивление ( R = 0,018 , Ом \cdot мм / м \cdot (300 м / 0,7 , мм^2) = 7,714 , Ом ).
Сила тока ( I = 20 , В / 7,714 , Ом = 2,59 , А ).
Ответ: сила тока в цепи составляет 2,59 А.
- Магнитный поток через площадь определяется как ( \Phi = B \cdot S ), где B - индукция магнитного поля, S - площадь. Подставляем известные значения:
Магнитный поток ( \Phi = 0,9 , Тл \cdot 90 , см^2 = 0,09 , м^2 \cdot Тл ).
1 мВб (милливебер) = 10^-3 Вб (вебер), следовательно, ( 1 , Вб = 1000 , мВб ).
Ответ: магнитный поток, пронизывающий плоскую поверхность, составляет 90 мВб.
- Для определения силы тока в цепи используем закон Ома: ( I = (U - U_{внутр}) / R_{внутр} ), где U - напряжение на источнике, U_{внутр} - напряжение на внутреннем сопротивлении источника, ( R_{внутр} ) - внутреннее сопротивление. Подставляем значения:
Сила тока ( I = (42 , В - 38 , В) / 2 , Ом = 2 , А ).
Для расчета работы сторонних сил источника используем формулу ( W = P \cdot t ), где P - мощность, а t - время. Мощность определяется как ( P = U \cdot I ), где U - напряжение, I - сила тока. Подставляем значения:
Мощность ( P = 42 , В \cdot 2 , А = 84 , Вт ).
Работа ( W = 84 , Вт \cdot 10 , мин \cdot 60 , с / мин = 50400 , Дж ).
Ответ: сила тока в цепи составляет 2 А, а работа, совершенная сторонними силами источника за 10 минут, равна 50400 Дж.