Содержание

Сила Лоренца

Часть 1

Правило левой руки

  • Протон p, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость v, направленную горизонтально и перпендикулярно вектору индукции \(\overrightarrow B\) магнитного поля (см. рисунок, на котором кружок с точкой указывает направление движения протона). Куда направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) действующая на протон сила Лоренца \({\overrightarrow F}_л\)? Ответ запишите словом (словами).

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Электрон e влетает в зазор между полюсами электромагнита со скоростью \(\overrightarrow v\), направленной горизонтально. Вектор индукции \(\overrightarrow B\) магнитного поля направлен вертикально (см. рисунок). Как направлена (вверх, вниз, влево, вправо, от наблюдателя, к наблюдателю) действующая на электрон сила Лоренца \({\overrightarrow F}_л\)? Ответ запишите словом (словами).

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Электрон \(\overline e\) имеет горизонтальную скорость \(\overrightarrow v\), направленную вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на электрон сила Лоренца? Ответ запишите словом (словами).

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

Тестовые задачи

  • Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией B по окружности радиусом R со скоростью v. Как изменится радиус орбиты и сила Лоренца, действующая на частицу, если её скорость увеличится?

    Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
    1) увеличится; 2) уменьшится; 3) не изменится.

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

    Радиус орбиты частицыСила Лоренца,
    действующая на частицу
    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • В однородном магнитном поле перпендикулярно линиям индукции влетают с одинаковой скоростью протон и электрон. Определите отношение модулей сил Лоренца \(\frac{F_p}{F_e}\), действующих на протон и электрон со стороны магнитного поля.

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Протон и α-частица движутся с одинаковыми по модулю скоростями в однородном магнитном поле перпендикулярно вектору магнитной индукции \(\overrightarrow B\). Определите отношение радиусов окружностей \(\frac{R_p}{R_\alpha}\), по которым движутся эти частицы.

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Две частицы, имеющие отношение зарядов \(\frac{q_1}{q_2}=\frac14\) и отношением масс \(\frac{m_1}{m_2}=2\), влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение радиусов \(\frac{R_1}{R_2}\) частиц, если отношение их скоростей \(\frac{v_1}{v_2}=2\).

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс \(\frac{m_2}{m_1}=2\) влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны скорости частиц: первая – в поле с индукцией \(B_1\), вторая – в поле с индукцией \(B_2\). Найдите отношение кинетических энергий частиц \(\frac{W_2}{W_1}\), если радиусы их траектории одинаковых, отношение модулей магнитных индукций \(\frac{B_2}{B_1}=2\).

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

Расчетные задачи

  • Электрон движется по окружности радиусом 2 см в однородном магнитном поле, имея импульс \(6,4\cdot10^{-23}\;кг\cdot м/с\). Определите модуль магнитной индукции поля.

    Показать решение

    сточник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.

  • Заряженная частица массой \(8\cdot10^{-30}\;кг\) с кинетической энергией \(4\cdot10^{-16}\;Дж\) движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 16 мм. Найдите частоту обращения частицы и силу, действующую на частицу со стороны магнитного поля.

    Показать решение

  • Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом \(2\cdot10^{-3}\;м\). Сила, действующая на частицу со стороны магнитного поля, равна \(1,6\cdot10^{-13}\;Н\). Какова кинетическая энергия движущейся частицы? Ответ дайте в эВ.

    Показать решение

Часть 2

  • Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U=10 кВ и влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору его индукции \(\overrightarrow B\) (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном поле R=0,2 м, модуль индукции магнитного поля B=0,5 Тл. Определите отношение массы иона к его электрическому заряду \(\frac mq\). Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебречь.

    Показать решение

    Источник: Лукашева А. В. Типовые тестовые задания.