Содержание
Задача №1. Протон и α-частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Сравнить радиусы окружностей, которые описывают частицы, если у них одинаковы: а) скорости; б) энергии.
Задача №2. Электрон движется в однородном магнитном поле индукцией В = 4 мТл. Найти период Т обращения электрона.
Задача №3. Линии напряженности однородного электрического поля и линии индукции однородного магнитного поля взаимно перпендикулярны. Напряженность электрического поля 1 кВ/м, а индукция магнитного поля 1 мТл. Какими должны быть направление и модуль скорости электрона, чтобы его движение было прямолинейным?
Задача №4. В масс-спектрографе (рис. 95) заряженные частицы ускоряются на участке KL электрическим полем и, попав в магнитное поле индукцией В, описывают окружность радиусом R. Вывести формулу для расчета удельного заряда частицы q/m, если ускоряющее напряжение равно U. Начальную скорость частицы считать равной нулю.
Задача №5. Электрон, влетающий в однородное магнитное поле под углом 60° к направлению поля, движется по винтовой линии радиусом 5 см с периодом обращения 60 мкс. Какова скорость электрона, индукция магнитного поля и шаг винтовой линии?
Задача №6. По графику (рис. 96) определить магнитную проницаемость стали при индукции Во намагничивающего поля 0,4 и 1,2 мТл.
Задача №7. Во сколько раз изменится магнитный поток, если чугунный сердечник в соленоиде заменить стальным таких же размеров? Индукция намагничивающего поля Во = 2,2 мТл. Использовать рисунок 96.
Задача №8. Сила тока в медной ленте I = 50 А. Направление тока перпендикулярно сечению пластинки. Ленту помещают в однородное магнитное поле индукцией В = 2 Тл, направленной так, как показано на рисунке 97. Определить напряженность электрического поля, возникающего в проводнике. Ширина ленты а = 0,1 см и высота h = 2 см.
Задача №9. Сила тока в лампочке карманного фонаря 0,32 А. Сколько электронов проходит через поперечное сечение нити накала за 0,1 с?
Задача №10. Найти скорость упорядоченного движения электронов в проводе площадью поперечного сечения 5 мм2 при силе тока 10 А, если концентрация электронов проводимости 5*1028 м-3.
Выдержка из текста
Задача №3. Линии напряженности однородного электрического поля и линии индукции однородного магнитного поля взаимно перпендикулярны. Напряженность электрического поля 1 кВ/м, а индукция магнитного поля 1 мТл. Какими должны быть направление и модуль скорости электрона, чтобы его движение было прямолинейным?
Решение:
Чтобы движение электрона было прямолинейным, необходимо, чтобы кулоновская сила и сила Лоренца взаимно компенсировали друг друга (силой тяжести пренебрегаем). Для определенности предположим, что кулоновская сила направлена вверх (вектор напряженности электрического поля направлен вниз). Пусть вектор индукции магнитного поля направлен горизонтально от наблюдателя. Тогда сила Лоренца должна быть направлена вниз, а для этого необходимо, чтобы электрон двигался горизонтально слева направо (по правилу левой руки с учетом знака). То есть электрон должен двигаться перпендикулярно плоскости, в которой расположены векторы и так, чтобы глядя по ходу движения электрона прямой угол между и отсчитывался по часовой стрелке. Приравнивая модули сил, получим. Откуда.
Список использованной литературы
Рымкевич, А. П. Физика. Задачник. 1011 кл.: пособие для общеобразоват. Учреждений / А. П. Рымкевич. 10-е изд., стереотип. М.: Дрофа, 2006. 188, [4] с.: ил.