§ 4. Проводники и заряженные частицы в магнитном поле (окончание)

13. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 1,0 кВ, электрон влетел в однородное магнитное поле с индукцией 29 мТл под углом 30° к вектору магнитной индукции. Чему равны радиус r и шаг h винтовой линии электрона?

14. Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 10² Тл под углом 60° к линиям индукции и движется по винтовой линии с шагом 2 см. Чему равен импульс электрона?

15. В однородном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, оказалось, что скорость частицы изменяется так, что кинетическая энергия частицы оказывается пропорциональной частоте её обращения. Найдите радиус орбиты частицы в поле с индукцией В, если в поле с индукцией В₀ он равен R₀.

16. Напряжённость однородного электрического поля равна по модулю 5 • 10⁶ В/м и направлена перпендикулярно вектору магнитной индукции однородного магнитного поля с индукцией 2 Тл. В некоторый момент времени скорость электрона направлена вдоль вектора напряжённости электрического поля и равна 2 • 10⁶ м/с. Чему равен модуль суммарной силы, действующей на электрон в этот момент?

17. Вектор магнитной индукции однородного магнитного поля перпендикулярен вектору напряжённости однородного электрического поля напряжённостью 200 кВ/м. Заряженная частица движется перпендикулярно обоим этим векторам с постоянной скоростью 200 км/с. Чему равна индукция магнитного поля?

ВЫСОКИЙ УРОВЕНЬ

18. Заряженная частица движется в однородных электрическом и магнитном полях, причём напряжённость электрического поля перпендикулярна вектору магнитной индукции. Могут ли уравновешивать друг друга силы, действующие на эту частицу, если её скорость не перпендикулярна напряжённости электрического поля? Сделайте пояснительный чертёж.

19. Вектор магнитной индукции однородного магнитного поля перпендикулярен вектору напряжённости однородного электрического поля. Напряжённость электрического поля 600 В/м, а индукция магнитного поля 4 мТл. Скорость электрона перпендикулярна вектору напряжённости электрического поля и составляет угол 30° с направлением вектора магнитной индукции. Чему равна скорость электрона, если он движется равномерно и прямолинейно? Сделайте пояснительный рисунок.

20. Заряженная частица движется по окружности радиусом 1 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,1 Тл. В некоторый момент включают однородное электрическое поле напряжённостью 100 В/м, вектор напряжённости которого направлен параллельно вектору магнитной индукции. Через какой промежуток времени кинетическая энергия частицы увеличится в 2 раза?

21. Напряжённость электрического поля в фильтре скоростей (см. § 4 учебника) равна 500 В/м, а индукция магнитного поля 2 Тл. После прохождения фильтра скоростей два иона попадают в отклоняющее однородное магнитное поле, совершают пол-оборота и попадают в точки А₁ и А₂ (рис. 4.7). Магнитная индукция отклоняющего поля 90 мТл, вектор магнитной индукции перпендикулярен скорости вылетевших ионов. Заряды ионов равны заряду электрона, а их относительные атомные массы равны 20 и 22. Чему равно расстояние между точками А₁ и А₂?

Рис. 4.7

22. Пучок протонов влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл перпендикулярно магнитным линиям. Протоны движутся по дуге окружности радиусом 10 см, после чего поглощаются металлической пластиной. Найдите тепловую мощность, выделяющуюся в пластине, если сила тока в пучке 0,2 мА.

<<< К началу Ответы >>>