Сила Лоренца

Даны сле­ду­ю­щие за­ви­си­мо­сти ве­ли­чин:

А) за­ви­си­мость мо­ду­ля ско­ро­сти рав­но­уско­рен­но дви­жу­ще­го­ся тела от вре­ме­ни при на­чаль­ной ско­ро­сти тела, рав­ной нулю;

Б) за­ви­си­мость мо­ду­ля силы Ло­рен­ца, дей­ству­ю­щей на ча­сти­цу за­ря­дом дви­жу­щу­ю­ся в од­но­род­ном маг­нит­ном поле со ско­ро­стью от мо­ду­ля век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции

В) за­ви­си­мость им­пуль­са фо­то­на от ча­сто­ты.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду эти­ми за­ви­си­мо­стя­ми и ви­да­ми гра­фи­ков, обо­зна­чен­ных циф­ра­ми 1–5. Для каж­дой за­ви­си­мо­сти А­­–В под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щий вид гра­фи­ка и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

От­вет:

Не­за­ря­жен­ный ме­тал­ли­че­ский ци­линдр вра­ща­ет­ся в маг­нит­ном поле с уг­ло­вой ско­ро­стью во­круг сво­ей оси. Ин­дук­ция маг­нит­но­го поля на­прав­ле­на вдоль оси ци­лин­дра; — мас­са элек­тро­на, — эле­мен­тар­ный за­ряд. Ка­ко­во долж­но быть зна­че­ние ин­дук­ции маг­нит­но­го поля, что­бы в ци­лин­дре не воз­ни­ка­ло элек­три­че­ское поле?

Не­боль­шой шар мас­сой не­су­щий по­ло­жи­тель­ный за­ряд дви­жет­ся по окруж­но­сти, вра­ща­ясь на при­креп­лен­ной к по­тол­ку нит­ке дли­ной с по­сто­ян­ной по мо­ду­лю ско­ро­стью Си­сте­ма на­хо­дит­ся в од­но­род­ном вер­ти­каль­ном маг­нит­ном поле, ли­нии ко­то­ро­го на­прав­ле­ны вниз. Най­ди­те ин­дук­цию маг­нит­но­го поля если угол от­кло­не­ния нити от вер­ти­ка­ли со­став­ля­ет

Атом ге­лия и -ча­сти­ца вле­та­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру маг­нит­ной ин­дук­ции со ско­ро­стя­ми и со­от­вет­ствен­но. Опре­де­ли­те от­но­ше­ние мо­ду­лей сил дей­ству­ю­щих на них со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля.

От­вет:

Про­тон и -ча­сти­ца вле­та­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру маг­нит­ной ин­дук­ции со ско­ро­стя­ми и со­от­вет­ствен­но. Опре­де­ли­те от­но­ше­ние мо­ду­лей сил дей­ству­ю­щих на них со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля.

От­вет:

Ча­сти­ца мас­сой име­ю­щая за­ряд дви­жет­ся в маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей со ско­ро­стью вдоль ли­ний маг­нит­ной ин­дук­ции. Чему ра­вен мо­дуль силы Ло­рен­ца, дей­ству­ю­щей на ча­сти­цу?

От­вет: мкН

Две ча­сти­цы с оди­на­ко­вы­ми мас­са­ми и за­ря­да­ми и вле­та­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру маг­нит­ной ин­дук­ции со ско­ро­стя­ми и со­от­вет­ствен­но. Опре­де­ли­те от­но­ше­ние мо­ду­лей сил дей­ству­ю­щих на них со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля.

От­вет:

Про­тон мас­сой и за­ря­дом дви­жет­ся пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции од­но­род­но­го маг­нит­но­го поля по окруж­но­сти со ско­ро­стью Дей­стви­ем силы тя­же­сти пре­не­бречь.

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие меж­ду фи­зи­че­ски­ми ве­ли­чи­на­ми и фор­му­ла­ми, по ко­то­рым их мож­но рас­счи­тать. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию из вто­ро­го столб­ца и за­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

В од­но­род­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей вле­та­ет со ско­ро­стью ча­сти­ца мас­сой и за­ря­дом Угол меж­ду век­то­ром ско­ро­сти и век­то­ром маг­нит­ной ин­дук­ции ра­вен Как бу­дет дви­гать­ся ча­сти­ца в маг­нит­ном поле?

Элек­три­че­ски за­ря­жен­ная ча­сти­ца про­хо­дит уско­ря­ю­щую раз­ность по­тен­ци­а­лов вле­та­ет в од­но­род­ное маг­нит­ное поле, мо­дуль век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции ко­то­ро­го и дви­жет­ся по окруж­но­сти ра­ди­у­сом Чему рав­на мас­са этой ча­сти­цы, если её за­ряд 3,2⋅10^–19 Кл? Ско­ро­стью ча­сти­цы до её по­па­да­ния в элек­три­че­ское поле пре­не­бречь.

Ион с за­ря­дом и мас­сой про­хо­дит уско­ря­ю­щую раз­ность по­тен­ци­а­лов и по­сле это­го по­па­да­ет в од­но­род­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей в ко­то­ром дви­жет­ся по окруж­но­сти ра­ди­у­сом Опре­де­ли­те Счи­тать, что уста­нов­ка на­хо­дит­ся в ва­ку­у­ме. Си­лой тя­же­сти и ско­ро­стью иона до про­хо­жде­ния уско­ря­ю­щей раз­но­сти по­тен­ци­а­лов пре­не­бречь.

Про­тон, ле­тя­щий со ско­ро­стью (1% от ско­ро­сти све­та в ва­ку­у­ме), по­па­да­ет в об­ласть про­стран­ства тол­щи­ной где име­ет­ся од­но­род­ное маг­нит­ное поле с ин­дук­ци­ей на­прав­лен­ное пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру (см. ри­су­нок). На ка­кой угол по­вер­нет­ся век­тор ско­ро­сти про­то­на по­сле вы­ле­та из этой об­ла­сти?

Две ча­сти­цы с за­ря­да­ми и вле­та­ют в од­но­род­ное маг­нит­ное поле пер­пен­ди­ку­ляр­но век­то­ру маг­нит­ной ин­дук­ции со ско­ро­стя­ми и со­от­вет­ствен­но. Опре­де­ли­те от­но­ше­ние мо­ду­лей сил дей­ству­ю­щих на них со сто­ро­ны маг­нит­но­го поля.

От­вет:

На ше­ро­хо­ва­том не­про­во­дя­щем дис­ке, рас­по­ло­жен­ном в го­ри­зон­таль­ной плос­ко­сти, ле­жит то­чеч­ное тело, на­хо­дя­ще­е­ся на рас­сто­я­нии от цен­тра дис­ка, и не­су­щее за­ряд Диск рав­но­мер­но вра­ща­ет­ся во­круг сво­ей оси про­тив ча­со­вой стрел­ки (если смот­реть свер­ху), со­вер­шая обо­ро­та в се­кун­ду. Ко­эф­фи­ци­ент тре­ния меж­ду те­лом и по­верх­но­стью дис­ка ра­вен Ка­кой долж­на быть ми­ни­маль­ная мас­са тела для того, что­бы в од­но­род­ном маг­нит­ном поле с ин­дук­ци­ей на­прав­лен­ном вер­ти­каль­но вверх, тело не сколь­зи­ло по по­верх­но­сти дис­ка?

По­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ная ча­сти­ца мас­сой и за­ря­дом дви­жет­ся по окруж­но­сти пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям ин­дук­ции од­но­род­но­го маг­нит­но­го поля. Мо­дуль маг­нит­ной ин­дук­ции Най­ди­те уг­ло­вую ско­рость об­ра­ще­ния ча­сти­цы. Ре­ля­ти­вист­ски­ми эф­фек­та­ми пре­не­бречь.

Ион ка­лия дви­жет­ся по окруж­но­сти в од­но­род­ном маг­нит­ном поле. Как из­ме­нят­ся ско­рость дви­же­ния иона в маг­нит­ном поле и пе­ри­од его об­ра­ще­ния, если мо­дуль век­то­ра маг­нит­ной ин­дук­ции оста­нет­ся не­из­мен­ным, а ра­ди­ус окруж­но­сти, по ко­то­рой дви­жет­ся ион, уве­ли­чит­ся?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
2. умень­ша­ет­ся
3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния о фи­зи­че­ских яв­ле­ни­ях, ве­ли­чи­нах и за­ко­но­мер­но­стях. За­пи­ши­те циф­ры, под ко­то­ры­ми они ука­за­ны.

1. Если тело дви­жет­ся рав­но­уско­рен­но, то его уско­ре­ние уве­ли­чи­ва­ет­ся за оди­на­ко­вые про­ме­жут­ки вре­ме­ни рав­но­мер­но.

2. При изо­тер­ми­че­ском рас­ши­ре­нии по­сто­ян­ной мас­сы иде­аль­но­го газа его вну­трен­няя энер­гия уве­ли­чи­ва­ет­ся.

3. В ме­тал­ли­че­ских про­вод­ни­ках элек­три­че­ский ток пред­став­ля­ет со­бой упо­ря­до­чен­ное дви­же­ние сво­бод­ных элек­тро­нов, про­ис­хо­дя­щее на фоне их теп­ло­во­го дви­же­ния.

4. Си­лой Ло­рен­ца на­зы­ва­ют силу, с ко­то­рой од­но­род­ное элек­три­че­ское поле дей­ству­ет на по­сто­ян­ные маг­ни­ты.

5. При β-ми­нус рас­па­де за­ряд ядра уве­ли­чи­ва­ет­ся на один эле­мен­тар­ный за­ряд.

От­вет:

По­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ный ион ка­лия дви­жет­ся в од­но­род­ном маг­нит­ном поле по окруж­но­сти со ско­ро­стью Как из­ме­нят­ся ра­ди­ус окруж­но­сти и пе­ри­од об­ра­ще­ния иона, если в том же маг­нит­ном поле с той же ско­ро­стью бу­дет дви­гать­ся ион на­трия име­ю­щий тот же за­ряд?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
2. умень­ша­ет­ся
3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.

За­ря­жен­ная ча­сти­ца с мас­сой и за­ря­дом дви­жет­ся по окруж­но­сти ра­ди­у­сом пер­пен­ди­ку­ляр­но ли­ни­ям маг­нит­ной ин­дук­ции од­но­род­но­го маг­нит­но­го поля с ин­дук­ци­ей Ки­не­ти­че­ская энер­гия ча­сти­цы Най­ди­те за­ряд дан­ной ча­сти­цы, счи­тая его по­ло­жи­тель­ным. Ре­ля­ти­вист­ски­ми эф­фек­та­ми пре­не­бречь.

По­ло­жи­тель­но за­ря­жен­ный ион дви­жет­ся по окруж­но­сти в од­но­род­ном маг­нит­ном поле. Как из­ме­нят­ся мо­дуль цен­тро­стре­ми­тель­но­го уско­ре­ния иона и ча­сто­та его об­ра­ще­ния, если ион бу­дет дви­гать­ся по окруж­но­сти в том же маг­нит­ном поле, имея мень­шую ки­не­ти­че­скую энер­гию?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1. уве­ли­чи­ва­ет­ся
2. умень­ша­ет­ся
3. не из­ме­ня­ет­ся

За­пи­ши­те в та­бли­цу вы­бран­ные циф­ры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Циф­ры в от­ве­те мо­гут по­вто­рять­ся.