Luku 2

Perustehtävien vastaukset

211. Kuvaputkitelevisio
a. 8,0 · ​10-16 J
b. 4,2 · ​107 m/s

212. Metallilevyjen välinen sähkökenttä
a. 49,9 V
b. Muuttuu arvoon 169 N/C
c. Sama nopeus, joka on noin 4,19 · ​106 m/s

213. Hiukkanen metallilevyjen välissä
a. 1,7 μN ja suunta kohti negatiivisesti varattua levyä.
b. 60 000 m/s2

214. Protoni sähkökentässä
a. 9,1 mm
b. Liike kiihtyy protonin tulosuuntaan ja protoni poistuu kentästä nopeudella 28 000 m/s.

215. Hiukkaset kiihdyttimessä
a. 1,1 · ​108 m/s  
b. 1 800 000 m/s
c. a-kohdassa vasemmalle ja b-kohdassa oikealle.

216. Elektronit magneettikentässä
a. 9 200 m/s
b. 12 µs

217. Protoni Maan magneettikentässä
7500 m

218. Magnesiumionit magneettikenttässä
a. Säde kaksinkertaistuu.
b. Säde puolittuu.
c. Säde kaksinkertaistuu.

219. Protoni ja elektroni magneettikentässä
Radan säde on 0,126 mm.

220. Elektronin kiihtyvyys magneettikentässä
a. 5,1 · ​1017 m/s2  
b. 2,9 · ​1017 m/s2 

221. Elektroni hiukkaskiihdyttimessä
2,0 · 10-18 N, kohti itää

222. Alfahiukkanen magneettikentässä
5,0 · ​1013 m/s2  

223. Protoni Maan magneettikentässä
130 000 000 -kertainen

224. Hiukkanen sähkö- ja magneettikentässä
a. Ei mahdollinen
b. Mahdollinen
c. Mahdollinen

225. Elektronien liike sähkö- ja magneettikentässä
16 mT, kohti katsojaa

226. Elektronit magneettikenttään
a. 3,8 · ​107 m/s
b. 24 kV/m, alhaalta ylös

227. Protonin radan simulaatio
a. 130 kV
b. esim. 8000 kV/m ja 1 T
c. 10 000 km/s (20,85 cm)

Soveltavien tehtävien vastaukset

251. Protonin nopeus ja jännite
a. –
b. Kiihtyvyys on kääntäen verrannollinen levyjen väliseen etäisyyteen. Aika on suoraan verrannollinen levyjen väliseen etäisyyteen.

252. Röntgensäteilyn syntyminen
a. 1 000 V
b. Energia 2 ⋅ 10-16 J, nopeus 20 000 km/s. 
c. Lyijy on tiheää ja absorboi hyvin syntyneen röntgensäteilyn.

253. Elektronisuihku tyhjiöputkessa
a. 17 Mm/s
b. 840 V

254. Auton antenni
a. 2,7 ⋅ ​10-22 N  
b. 2,6 ⋅ 10-22 N

255. Hiukkanen virtajohtimen magneettikentässä
a. 1,4 ⋅ 10-11 N
b. ​–

256. Hiukkasen säde magneettikentässä
[[$ r=\dfrac{mv}{qB}$]], oleellista on johtaa lauseke itse

257. Revontulet
Vihje: Maan magneettikentän muoto

258. Elektronisuihku
a. 37 Mm/s
b. 2,4 mT

259. Lentokone ja hankaussähkö
a. Itään tai länteen riippuen siitä, kertyykö koneeseen positiivinen vai negatiivinen varaus.
b. 310 MC
c. Ei ole realistinen. Esimerkiksi käyttämällä pistevarauksen sähkökenttää havaitaan, että sähkökentän voimakkuus ylittää ilman läpilyöntikestävyyden vielä noin 770 kilometrin etäisyydellä lentokoneesta. Sähkövaraus varmasti purkautuisi salaman välityksellä.

260. Elektronin ominaisvaraus
1,79 · 1011 C/kg, nykyinen arvo 1,76 · 1011 C/kg

261. Radiohiiliajoitus
2,9 mm

262. Syklotroni
a. 0,77 T
b. 12 MHz

263. Ylivertainen massaspektrometri
1,32 kV ... 1,4 kV