§ 30. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле

Упражнение 22

1. Электрон движется со скоростью, модуль которой begin mathsize 18px style upsilon equals 2 comma 0 times 10 to the power of 8 space см over straight с end style, перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля, модуль индукции которого В = 1,6 мТл. Определите модуль силы, действующей на электрон в магнитном поле.

2. Электрон движется в однородном магнитном поле по окружности, радиус которой R = 8,0 мм. Определите модуль индукции магнитного поля, если модуль скорости движения электрона begin mathsize 18px style upsilon equals 4 comma 0 times 10 to the power of 6 space см over straight с end style. Масса электрона mе = 9,1 · 10–31 кг.

3. Пылинка движется в однородном магнитном поле, модуль индукции которого В = 1,0 Тл, перпендикулярно линиям индукции. Масса и заряд пылинки m = 0,80 мг и q = 1,6 нКл соответственно. Определите период обращения пылинки.

4. Электрон движется в однородном магнитном поле, модуль индукции которого В = 2,0 мТл, по окружности радиусом R = 2,0 см. Определите кинетическую энергию электрона. Масса электрона mе = 9,1 · 10–31 кг.

5. Определите, какую ускоряющую разность потенциалов должна пройти из состояния покоя частица, чтобы в однородном магнитном поле, модуль индукции которого В = 80 мТл, на неё действовала сила Лоренца, модуль которой F = 20 мкН. Масса частицы m = 12 мг, её заряд q = 3,0 мкКл. В магнитное поле частица влетает перпендикулярно линиям индукции.

Рис.
Рис. 172.2

Материал повышенного уровня

6. В однородное магнитное поле влетают частицы с зарядами, модули которых одинаковые (рис. 172.2). Выберите два верных утверждения.

1) Траектория 1 принадлежит отрицательно заряженной частице с наименьшей кинетической энергией.

2) Траектория 2 принадлежит положительно заряженной частице с наименьшей кинетической энергией.

3) Траектория 3 принадлежит положительно заряженной частице с наибольшей кинетической энергией.

4) Траектория 4 принадлежит отрицательно заряженной частице с наибольшей кинетической энергией.

5) Знаки зарядов всех частиц одинаковые.

7. Заряженная частица движется в пространстве с однородными электрическим и магнитным полями, линии напряжённости и магнитной индукции которых взаимно перпендикулярны. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного соответственно Е = 0,24 кВ over straight м и В = 0,04 Тл. Определите модуль скорости равномерного движения заряженной частицы. Действием силы тяжести на частицу пренебречь.