Фізика 11 клас (Остапенко Т.М.)

Гельфгат, Ненашев. Задачі з фізики №№ 12.28-12.54

12.28. Електрон влітає в однорідне магнітне поле під прямим кутом до ліній магнітної індукції. Магнітна індукція поля дорівнює 50 мТл,швидкість електрона 20 000 км/с. Знайдіть радіус кола, по якому буде рухатися електрон.

12.29.Електрон влітає в однорідне магнітне поле зі швидкістю 10 000 км/с і рухається по колу радіусом 2 см. Яка магнітна індукція поля?

12.30.Протон рухається в однорідному магнітному полі з магнітною індукцією 20 мТл по колу радіусом 5 см. Знайдіть швидкість протона.12.31.Пробку, що загвинчується в отвір для зливу масла з піддона автомобільного двигуна, намагнічують. Для чого?

12.32.Чому на заводах для перенесення розпечених сталевих брусків не застосовують електромагнітні піднімальні крани?

12.33.Через горизонтальний стержень, підвішений на двох проводах, пропускають електричний струм (див. рис. а). Усю системупоміщають у сильне однорідне магнітне поле, перпендикулярне до площини рисунка. Які з рис. б - г можуть бути правильними? При якому напрямі вектора індукції магнітного поля?

12.34.На гладенькій горизонтальній поверхні лежить петля з гнучкого проводу. Яку форму прийме ця петля, якщо створити в ній сильний електричний струм?

12.35.Прямокутна рамка зі струмом знаходиться в однорідному магнітному полі. Укажіть положення стійкої та нестійкої рівно­ваги рамки.

12.36.Прямокутна рамка зі струмом знаходиться в неоднорідному магнітному полі. Доведіть, що діючі на сторони рамки силиАмпера втягують її в область більш сильного поля.

12.37.Прямокутна дротова рамка площею Sзнаходиться в однорідному магнітному полі. Доведіть, що діючий на рамку обертаючий момент задається формулою М - BIS • cos а, де В -- індукція магнітного поля, I -- сила струму в рамці, α -- кут між площиною рамки і напрямом вектора магнітної індукції.

12.38. В однорідному магнітному полі з магнітною індукцією 25 мТл знаходиться дротове кільце радіусом 2 см, сила струму в якому дорівнює 5 А. При якому положенні кільця на нього діє максимальний обертаючий момент? Знайдіть значення цього обертаючого моменту.

12.39.Електрон, розігнаний різницею потенціалів U = 2 кВ, влітає в однорідне магнітне поле з індукцією В = 150 мТл перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Визначіть радіус кола, що його опише електрон.

12.40.В однорідне магнітне поле з магнітною індукцією 30 мТл перпендикулярно до ліній магнітної індукції влітає електрон з кінетичною енергією 50 кеВ. Який радіус кривизни траєкторії руху електрона?

12.41.Протон, що влетів після розгону в однорідне магнітне поле з індукцією 50 мТл, рухається по колу радіусом 5 см. Яку різницю потенціалів пройшов протон при розгоні?

12.42.Заряджена частка, розігнана різницею потенціалів U, влітає в однорідне магнітне поле з індукцією В і рухається по колу радіусом R. Визначіть за цими даними питомий заряд частки, тобто відношення її заряду до маси q/m.

12.43.Мас-спектрограф. Пучок іонів, розігнаних різницею потенціалів 4 кВ, влітає  в однорідне магнітне поле з магнітною індукцією 80 мТл перпендикулярно до ліній магнітної індукції.  Пучок складається з іонів двох типів із молярними  масами 0,02 кг/моль і 0,022 кг/моль. Усі іони мають заряд 1,6-10^-19 Кл. Іони вилітають з поля двома пучками (див. рисунок). Знайдіть відстань між пучками іонів, що вилітають.           

12.44.В однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції влітають з однаковою швидкістю протон і електрон. Порівняйте радіуси кіл, по яких вони будуть рухатися, і періоди їхнього обертання по цих колах.

12.45.В однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції влітають протон і електрон, що мають однакову кінетичну енергію. Порівняйте радіуси кіл, по яких вони будуть рухатися, і періоди їх обертання.

12.46.В однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції влітають два електрони зі швидкостями v₁ = 5*10⁶м/с і v₂ = 10⁷ м/с. Порівняйте радіуси кіл, по яких вони будуть рухатися, і періоди їх обертання по цих колах.

12.47. Поясніть дію «фільтра швидкостей», показаного на рисунку. У приладі створено однорідні поля: магнітне з індукцією В і електричне з напруженістю Е. Поля напрямлені перпендикулярно одне до одного і до початкової швидкості часток.

12.48. Силові лінії однорідного електричного поля і лінії магнітної індукції однорідного магнітного поля взаємно перпендикулярні. Напруженість електричного поля Е = 2 кВ/м, а магнітна індукція магнітного поля В = 5 мТл. Якими мають бути напрям і модульшвидкості електрона, щоб його рух був прямолінійним?

12.49.Як зміниться відповідь у попередній задачі, якщо розглядати рух протона, а не електрона?

12.50.Електрон влітає в однорідне магнітне поле зі швидкістю vпід кутом ос до напряму поля. Магнітна індукція поля В. По якій траекторії буде рухатися електрон?

12.51.Електрон, що влетів у однорідне магнітне поле під кутом 60° до ліній магнітної індукції, рухається по гвинтовій лінії радіусом 2 см, роблячи один оборот за 30 нc. Визначіть магнітну індукцією поля та крок гвинтової лінії.

12.52.Тонка металева стрічка знаходиться в магнітному полі, лінії магнітної індукції якого перпендикулярні до площини стрічки (див. рисунок). Якщо по стрічці пропустити електричний струм, то між точками С і D, що знаходяться в одному поперечному перерізі, з'являється різниця потенціалів. Поясніть це явище. Потенціал якої з двох точок вищій?

12.53. Як змінюється магнітна проникність заліза при охолодженні?

12.54.Сталеву голку підвішено над столом на довгому дроті. Якщопоруч із голкою поставити запалену свічу, а за нею розмістити сильний магніт, голка почне коливатися. Чому?