ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина ІІ ПРИЙОМИ РОЗВЯЗУВАННЯ ТИПОВИХ ЗАДАЧ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

3. МАГНІТНЕ ПОЛЕ. ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ

3.3. Задачі на рух зарядженої частинки під дією сили Лоренца (див. п. 4.2.1, с. 119, 120)

3.3.1. Вакуумна камера перебуває в однорідному магнітному полі індукцією В. У цю камеру влітає частинка масою m і зарядом q. Частинка починає рухатися по коловій траєкторії радіуса R. Встановіть відповідність між фізичною величиною та математичним виразом для її визначення.

1 Швидкість руху частинки

2 Сила, що діє на частинку

3 Період обертання частинки

4 Імпульс частинки

A qBv

Б qBR

В q2B2R2

Г

Д

Розв'язання

1) Заряджена частинка рухається у магнітному полі по коловій траєкторії. Це означає, що частинка влітає в магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції, тобто кут між вектором швидкості руху частинки та вектором магнітної індукції дорівнює 90°.

На частинку діє тільки сила Лоренца, яка визначається за формулою Fл = qBvsinа = qBv.

Відповідність: 2 — А.

2) За другим законом Ньютона:

qBv = v = .

Відповідність: 1 Г.

3) Оскільки Т = , то Т =

Відповідність: 3 — Д.

4) За визначенням імпульсу р = m ∙ v = m ∙ = qBR.

Відповідність: 4 — Б.

Відповідь: 1 — Г, 2 — А, 3 — Д, 4 — Б.

У задачах на рух зарядженої частинки у магнітному полі зазвичай розглядається випадок, коли частинка рухається перпендикулярно до ліній магнітної індукції.

У цьому випадку слід пам'ятати: сила Лоренца, що діє на частинку, перпендикулярна до швидкості руху частинки, тому:

• траєкторією руху частинки є коло;

• частинка рухається рівномірно;

• прискорення руху частинки визначається за формулою

aдоц = .

Другий закон Ньютона має вигляд Fл = maдоц.

Період обертання частинки дорівнює

T = .

Задача для самостійного розв'язання

3.3.2.* Усередині камери Вільсона, що перебуває в однорідному магнітному полі, перпендикулярно до ліній цього поля рухається заряджена частинка. Після проходження крізь фольгу, яку розміщено в камері, радіус треку частинки зменшився у 4 рази. Визначте, яку частку кінетичної енергії втратила частинка під час проходження крізь фольгу.

Рекомендації до розв'язання. Згадайте формулу кінетичної енергії та врахуйте, що R2 = = 0,25R1.

3.3.3. На рисунку зображено трек позитрона, який рухається в однорідному магнітному йолі індукцією 3 мТл. Визначте (у кілометрах на секунду) швидкість руху позитрона, якщо відстань між лініями сітки становить 1 мм. Вважайте, що маса позитрона дорівнює 9 ∙ 10-31 кг, заряд 1,6 ∙ 10-19 Кл.

3.3.4. Протон влітає зі швидкістю 2 Мм/с у ділянку простору, де одночасно існують взаємно перпендикулярні однорідні постійні електричне й магнітне поля, і рухається рівномірно прямолінійно. Визначте напруженість електричного поля, якщо модуль вектора магнітної індукції 20 мТл. Відповідь подайте у кіловольтах на метр.






Відвідайте наш новий сайт - Матеріали для Нової української школи - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами.

Всі матеріали на сайті доступні за ліцензією Creative Commons Attribution-Sharealike 3.0 Unported CC BY-SA 3.0 та GNU Free Documentation License (GFDL)

Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посиланням на сайт, будьте вдячними ми приклали багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2007-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.