Презентация - Сила лоренца, её направление и величина. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле

МБОУ г. Новосибирска «Лицей № 12»
3.3.4. Сила Лоренца, её направление и величина. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле. Решение задач ЕГЭ
Учитель: Попова И.А.
Новосибирск, 2023 г.

Кодификатор элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций для проведения единого государственного экзамена по физике
3.3.1. Механическое взаимодействие магнитов. Магнитное поле. Вектор магнитной индукции. Принцип суперпозиции магнитных полей. Линии магнитного поля. Картина линий поля полосового и подковообразного постоянных магнитов. 3.3.2. Опыт Эрстеда. Магнитное поле проводника с током. Картина линий поля длинного прямого проводника и замкнутого кольцевого проводника, катушки с током. 3.3.3. Сила Ампера, её направление и величина. 3.3.4. Сила Лоренца, её направление и величина. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле.

Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2023 году единого государственного экзамена по ФИЗИКЕ
12. Применять при описании физических процессов и явлений величины и законы 14. Анализировать физические процессы (явления), используя основные положения и законы, изученные в курсе физики 15. Анализировать физические процессы (явления), используя основные положения и законы, изученные в курсе физики. Применять при описании физических процессов и явлений, величины и законы 19. Определять показания измерительных приборов 20. Планировать эксперимент, отбирать оборудование Часть 2 21. Решать качественные задачи, использующие типовые учебные ситуации с явно заданными физическими моделями 23. Решать расчётные задачи с явно заданной физической моделью с использованием законов и формул из одного раздела курса физики 25. Решать расчётные задачи с неявно заданной физической моделью с использованием законов и формул из одного-двух разделов курса физики, обосновывая выбор физической модели для решения задачи

№12. Применять при описании физических процессов и явлений величины и законы – 2 балла
3.3.4. Сила Лоренца, её направление и величина

17774 91B8EE Протон p имеет скорость v, направленную горизонтально вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца? 1) вертикально вверх в плоскости рисунка ↑ 2) вертикально вниз в плоскости рисунка ↓ 3) горизонтально влево в плоскости рисунка ← 4) перпендикулярно плоскости рисунка от нас ⊗
FL
+
+
+
Решение
По правилу буравчика определим направление магнитной индукции (синяя стрелка показывает «правый винт»):
Вектор магнитной индукции направлен перпендикулярно плоскости рисунка от нас ⊗.
По правилу левой руки определим направление силы Лоренца - вертикально вверх в плоскости рисунка ↑.

9DCB92 Протон p имеет скорость v, направленную вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на протон сила Лоренца F? Ответ запишите словом (словами). Ответ: вверх.
A875DE Электрон e– имеет скорость v, направленную вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на электрон сила Лоренца F? Ответ запишите словом (словами). Ответ: вверх.

22637 8BCA0D Электрон е– имеет скорость v, направленную горизонтально вдоль прямого длинного проводника с током I (см. рисунок). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца? 1) влево в плоскости рисунка ← 2) вертикально вверх в плоскости рисунка ↑ 3) перпендикулярно плоскости рисунка к наблюдателю  4) вертикально вниз в плоскости рисунка ↓
17600 867AD0 Протон движется в однородном магнитном поле со скоростью v, направленной перпендикулярно вектору магнитной индукции B (см. рисунок). Как направлена сила Лоренца, действующая на протон?
1).вверх ↑.2).влево ←.3).к нам ⊙.4).от нас ⊗

58A259 Протон p, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость , перпендикулярную вектору индукции v , перпендикулярную вектору индукции B магнитного поля, направленного вниз (см. рисунок). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F?
1).вертикально вниз ↓.3).горизонтально на нас 
2).вертикально вверх ↑.4).горизонтально от нас 
18404 Протон p влетает в зазор между полюсами электромагнита с горизонтальной скоростью v, лежащей в плоскости рисунка. Вектор индукции B магнитного поля направлен вертикально. Куда направлена действующая на протон сила Лоренца? 1) от наблюдателя за плоскость рисунка ⊗ 2) к наблюдателю из-за плоскости рисунка ⊙ 3) горизонтально вправо в плоскости рисунка → 4) горизонтально влево в плоскости рисунка ←

A88D2A 699FF7 Протон p, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость v, перпендикулярную вектору индукции B магнитного поля, направленному вертикально (см. рисунок). Куда направлена действующая на него сила Лоренца F?
1).от наблюдателя .3).горизонтально вправо →
2).к наблюдателю .4).вертикально вниз ↓
18004 Протон p, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость v, которая перпендикулярна вектору индукции B магнитного поля, направленному вертикально (см. рисунок). Как направлена действующая на протон сила Лоренца F?
1).к наблюдателю ⊙.3).горизонтально влево ←
2).от наблюдателя ⊗.4).вертикально вверх ↑

0675AD Протон p, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизонтальную скорость v, перпендикулярную вектору индукции B, магнитного поля, направленного вертикально (см. рисунок). Куда направлена действующая на него сила Лоренца F?
1).горизонтально к нам .3).вертикально вверх ↑
2).горизонтально от нас .4).вертикально вниз ↓
70F97F Протон p влетел в зазор между полюсами электромагнита со скоростью v, направленной влево. Вектор индукции B, магнитного поля направлен Вертикально вниз (см. рисунок). Куда направлена Относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на протон сила Лоренца F? Ответ запишите словом (словами). Ответ: к наблюдателю.

18874 FE5581 Электрон e влетел в зазор между полюсами электромагнита со скоростью υ, направленной влево. Вектор индукции B, магнитного поля направлен вверх (см. рисунок). Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на электрон сила Лоренца F? Ответ запишите словом (словами). Ответ: к наблюдателю.
18039 Электрон e влетел в зазор между полюсами электромагнита со скоростью v, направленной горизонтально. Вектор индукции B, магнитного поля направлен вертикально (см. рисунок). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца F?
1).вертикально вверх ↑.3).к наблюдателю ⊙
2).горизонтально вправо →.4).от наблюдателя ⊗

18436 649A43 Электрон e влетел в зазор между полюсами электромагнита со скоростью υ, направленной горизонтально. Вектор индукции B, магнитного поля направлен вертикально (см. рисунок). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца F? 1) к нам из-за плоскости рисунка ⊙ 2) от нас перпендикулярно плоскости рисунка ⊗ 3) горизонтально вправо в плоскости рисунка → 4) вертикально вверх в плоскости рисунка ↑.
BE5272 Электрон e влетел в зазор между полюсами электромагнита со скоростью v, направленной вправо. Вектор индукции B, магнитного поля направлен вверх (см. рисунок). Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на электрон сила Лоренца F? Ответ запишите словом (словами). Ответ: от наблюдателя.

3CB89A Протон p влетел в зазор между полюсами магнита со скоростью υ, перпендикулярной вектору индукции B, магнитного поля (см. рисунок, значком ⊗ показано направление движения протона). Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на протон сила Лоренца F? Ответ запишите словом (словами). Ответ: вверх.
17969 Протон p, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет скорость υ, направленную горизонтально перпендику- лярно вектору индукции B, магнитного поля (см. рисунок, на котором кружок с точкой указывает направление движения протона). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F?
1).от наблюдателя .2).горизонтально влево ←.3).вертикально вниз ↓.4).вертикально вверх ↑

6A6083 РД-2015 Протон p влетает в зазор между полюс- ами электромагнита с горизонтальной скоростью υ, лежащей в плоскости рисунка. Вектор индукции B, магнитного поля направлен вертикально. Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F? 1) от наблюдателя за плоскость рисунка ⊗ 2) к наблюдателю из-за плоскости рисунка ⊙ 3) горизонтально вправо в плоскости рисунка → 4) горизонтально влево в плоскости рисунка ←
A109E3 Электрон e–, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизон- тально направленную скорость υ, перпен- дикулярную вектору индукции магнит- ного поля B, (см. рисунок). Куда направ- лена действующая на него сила Лорен- ца F? Ответ запишите словом (словами).
1).вертикально вниз.3).вертикально вверх
2).горизонтально влево.4).горизонтально вправо

11B419 55B450 В некоторый момент времени скорость υ электрона e-, движущегося в магнитном поле, направ- лена вдоль оси х (см. рисунок). Как направлен вектор магнитной индукции B, если в этот момент сила Лорен- ца, действующая на электрон, направлена вдоль оси y?
1).к нам .3).в отрицательном направлении оси х ←
2).от нас ⊗.4).в положительном направлении оси х →

№21. Решать качественные задачи, использующие типовые учебные ситуации с явно заданными физическими моделями – 3 балла
3.3.4. Сила Лоренца, её направление и величина

22754 EC82B0 Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца. Как изменятся модуль силы Лоренца и частота обращения, если в этом же поле с той же скоростью по окружности будет двигаться α-частица?
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.
Модуль силы Лоренца.Частота обращения
.
Решение
Сила Лоренца, действующая на частицу:
прямо пропорциональная заряду,
значит, на α-частицу действует большая сила Лоренца. – ответ 1) увеличится
Сила Лоренца сообщает заряженной частице центростремительное ускорение, т. к. она перпендикулярна скорости движения частицы:
, где ,

22754 EC82B0 Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца. Как изменятся модуль силы Лоренца и частота обращения, если в этом же поле с той же скоростью по окружности будет двигаться α-частица?
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.
Модуль силы Лоренца.Частота обращения
.
Решение
Скорость связана с частотой обращения формулой:
Для каждой частицы:
частота обращения уменьшится – ответ 2).
Ответ: 12.

19097 9D8D5D Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью υ. Как изменятся радиус орбиты и сила Лоренца, действующая на частицу, если её скорость уменьшится?
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 частицы.Сила Лоренца, действующая на частицу
.
Ответ: 22.

18689 711C0E Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью υ. Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы, если её скорость не изменится, а заряд 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 частицы.Период обращения частицы
.
Ответ: 22.

CA0BC0 Демо-2022 Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью υ. Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при уменьшении скорости её движения?
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 частицы.Период обращения частицы
.
Ответ: 23.

22722 3872E7 Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца. После замены магнита по окружности того же радиуса между полюсами нового магнита стала двигаться α-частица, обладающая той же скоростью, что и протон. Как изменились индукция магнитного поля и модуль силы Лоренца, действующей на α-частицу?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Индукция магнитного поля.Модуль силы Лоренца
.
Ответ: 11.

A37A23 В первом опыте частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью υ. Во втором опыте та же частица движется в том же магнитном поле по окружности большего радиуса. Как при переходе от первого опыта ко второму изменились кинетическая энергия частицы и период её обращения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Кинетическая энергия частицы.Период её обращения
.
Ответ: 13.

18816 002C8D Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся сила Лоренца, действующая на электрон, и период его обращения, если увеличить его кинетическую энергию?
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.
Сила Лоренца.Период обращения
.
Ответ: 13.

Демо-2020-17 Альфа-частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся ускорение альфа-частицы и частота её обращения, если уменьшить её кинетическую энергию?
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.
Ускорение α-частицы.Частота обращения α-частицы
.
Ответ: 23.

82F3EF Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью u. Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при увеличении скорости её движения?
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 частицы.Период обращения частицы
.
Ответ: 13.

A1745B 894350 Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью u. Что произойдет с радиусом орбиты, периодом обращения и кинетической энергией частицы, если эта частица будет двигаться в том же магнитном поле с бόльшей скоростью?
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ИХ ИЗМЕНЕНИЯ
А) радиус орбиты Б) период обращения В) кинетическая энергия.1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится
Ответ: 131.

93B3C2 Доср-2020-1-17 Протон в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца движется по окружности радиусом r. В этом же поле по окружности с таким же радиусом стала двигаться α-частица. Как изменились период обращения в магнитном поле и модуль импульса α-частицы по сравнению с протоном?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Период обращения.Модуль импульса
.
Ответ: 11.

19033 Протон в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца движется по окружности радиусом R. В этом же поле движется α-частица. Как изменятся по сравнению с протоном модуль силы Лоренца и период обращения α-частицы, если она будет двигаться по окружности такого же радиуса, что и протон?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Модуль силы Лоренца.Период обращения α-частицы
.
Ответ: 31.

7CC600 Доср-2020-2-17 Протоны в однородном магнитном поле между полюсами магнита движутся по окружностям радиусом R под действием силы Лоренца. После замены магнита по окружностям тем же радиусом между полюсами стали двигаться α-частицы, обладающие такой же кинетической энергией, как и протоны. Как изменились индукция магнитного поля и скорость движения α-частиц по сравнению со скоростью протонов?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Индукция магнитного поля.Скорость α-частиц
.
Ответ: 32.

Д-2017 Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся сила Лоренца, действующая на электрон, и период его обращения, если увеличить его кинетическую энергию?
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.
Сила Лоренца.Период обращения
.
Ответ: 13.

17749 5FD8E6 Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Чтобы в этом поле двигалась по окружности с той же скоростью α-частица, радиус окружности, частота обращения и энергия α-частицы по сравнению с протоном должны:
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Радиус окружности.Частота обращения.Энергия частицы
..
Ответ: 121.

22469 8F23AE Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Чтобы в этом поле двигалась с той же скоростью α-частица, радиус окружности, центростремительное ускорение и период обращения α-частицы по сравнению с протоном должны:
1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Радиус окружности.Центростремительное ускорение.Период обращения
..
Ответ: 121.

18752 08D92E Протон в однородном поле между полюсами магнита движется по окружности радиусом r с частотой обращения ν и центростремительным ускорением ацс. В этом же поле по окружности с таким же радиусом стала двигаться α-частица, обладающая такой же энергией, как и протон. Как изменились частота обращения в магнитном поле и центростремительное ускорение α-частицы по сравнению с протоном?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Частота обращения.Ускорение
.
Ответ: 22.

650D8F Протон движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся ускорение протона и радиус окружности, по которой он движется, если уменьшить его скорость?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Ускорение протона.Радиус окружности
.
Ответ: 22.

E9F3EC Альфа-частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся ускорение альфа-частицы и частота её обращения, если уменьшить её кинетическую энергию?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Ускорение α-частицы.Частота обращения α-частицы
.
Ответ: 23.

18563 BB836C α-частица движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца. После замены магнита по таким же траекториям стали двигаться протоны, обладающие той же скоростью. Как изменились индукция магнитного поля и модуль силы Лоренца?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличилась 2) уменьшилась 3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Индукция магнитного поля.Модуль силы Лоренца
.
Ответ: 22.

18594 36883A α-частица движется по окружности в однородном магнитном поле под действием силы Лоренца. Как изменится модуль силы Лоренца и период обращения частицы в этом поле, если в нём с той же скоростью по окружности будет двигаться протон?
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.
Модуль силы Лоренца.Период обращения
.
Ответ: 22.

18784 857D87 Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью υ. Что произойдёт со скоростью и периодом обращения этой частицы в данном поле при увеличении её кинетической энергии?
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.
Скорость частицы.Период её обращения
.
Ответ: 13.

17576 50D535 В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное магнитное поле так, что вектор скорости v0 перпендикулярен индукции магнитного поля (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости v0 такой же частицы параллелен напряжённости электрического поля (рис. 2).
По каким траекториям движутся частицы в этих установках? К каждой позиции первого
Рис. 1 Рис. 2
столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Решение
А) В первой установке на положительно заряженную частицу со стороны магнитного поля будет действовать сила Лоренца:
Т.к. вектор скорости перпендикулярен индукции магнитного поля:
, то: и , её направление определяется по правилу левой руки. - 2) окружность.

17576 50D535 В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное магнитное поле так, что вектор скорости v0 перпендикулярен индукции магнитного поля (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости v0 такой же частицы параллелен напряжённости электрического поля (рис. 2).
По каким траекториям движутся частицы в этих установках? К каждой позиции первого
Рис. 1 Рис. 2
столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Решение
Б) Во второй установке на частицу в электрическом поле действует сила Кулона, направленная в сторону отрицательного заряда (см. рис.2). Под действием этой силы, положительная частица будет тормозиться, а затем, полетит в обратном направлении, т.е. движение прямолинейное - 1) прямая линия.
Ответ: 21.

18355 В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное электрическое поле так, что вектор скорости v0 перпендикулярен вектору напряжённости поля B (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости v0 такой же частицы перпендикулярен индукции магнитного поля B (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней.
Рис. 1 Рис. 2
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Ответ: 42.

18326 В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное магнитное поле так, что вектор v0 перпендикулярен индукции магнитного поля (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости v0 такой же частицы параллелен напряжённости электрического поля (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней.
Рис. 1 Рис. 2
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Ответ: 21.

18382 В первой экспериментальной установке отрицательно заряженная частица влетает в однородное электрическое поле так, что вектор v0 перпендикулярен напряжённости электрического поля E (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор v0 той же частицы параллелен индукции магнитного поля B (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней.
Рис. 1 Рис. 2
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Ответ: 41.

DDF127 В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное электрическое поле так, что вектор v0 перпендикулярен напряжённости электрического поля E (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор v0 той же частицы параллелен индукции магнитного поля B (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней.
Рис. 1 Рис. 2
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Ответ: 41.

18382 В первой экспериментальной установке отрицательно заряженная частица влетает в однородное электрическое поле так, что вектор v0 перпендикулярен напряжённости электрического поля E (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор v0 той же частицы параллелен индукции магнитного поля B (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней.
Рис. 1 Рис. 2
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Ответ: 41.

18296 В первой экспериментальной установке отрицательно заряженная частица влетает в однородное магнитное поле так, что вектор скорости v0 перпендикулярен индукции магнитного поля (рис. 1). Во второй экспериментальной установке вектор скорости v0 такой же частицы параллелен напряжённости электрического поля (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней.
Рис. 1 Рис. 2
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Ответ: 21.

AE92AD В первой экспериментальной установке положительно заряженная частица влетает в однородное электрическое поле так, что вектор скорости v0 частицы параллелен вектору напряжённости электрического поля E (рис. 1). Во второй установке вектор скорости v0 отрицательно заряженной частицы перпендикулярен вектору индукции магнитного поля B (рис. 2).
Установите соответствие между экспериментальной установкой и траекторией движения частицы в ней.
Рис. 1 Рис. 2
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ДВИЖЕНИЕ ЧАСТИЦЫ.ТРАЕКТОРИЯ
А) в первой установке Б) во второй установке.1) прямая линия 2) окружность 3) спираль 4) парабола
Ответ: 12.

CB965A П-2018-1 Протон массой m и зарядом q движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности со скоростью v0. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) радиус окружности, по которой движется протон Б) модуль силы, действующей на протон со стороны магнитного поля.1) 2).3) 4)
Решение
Сила Лоренца по II закону Ньютона сообщает протону ускорение:
при:
Т. к. сила Лоренца направлена перпендикулярно скорости движения частицы, то протон начинает двигаться по окружности, а, значит, ускорение – центростремительное:
Ответ: 24.

18721 D0C61D Протон массой m и зарядом q движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности со скоростью v. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль ускорения протона Б) период обращения протона по окружности.1) 2).3) 4)
Ответ: 43.

П-2018-2 Электрон массой т и зарядом —е движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности радиусом R. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль импульса электрона Б) угловая скорость обращения электрона по окружности.1) 2).3) 4)
eBR
Решение
Сила Лоренца по II закону Ньютона сообщает электрону ускорение:
при:
Т. к. сила Лоренца направлена перпендикулярно скорости движения частицы, то электрон начинает двигаться по окружности, а, значит, ускорение – центростремительное:

П-2018-2 Электрон массой т и зарядом —е движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности радиусом R. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль импульса электрона Б) угловая скорость обращения электрона по окружности.1) 2).3) 4)
eBR
Решение
Линейная скорость при вращении частицы связана с угловой скоростью:
Ответ: 42.

22787 415292 Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности со скоростью υ. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль силы Лоренца, действующей на частицу Б) частота обращения частицы по окружности.1) 2).3) 4)
Решение
Сила Лоренца по II закону Ньютона сообщает электрону ускорение:
при:
Т. к. сила Лоренца направлена перпендикулярно скорости движения частицы, то электрон начинает двигаться по окружности, а, значит, ускорение – центростремительное:

22787 415292 Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности со скоростью υ. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль силы Лоренца, действующей на частицу Б) частота обращения частицы по окружности.1) 2).3) 4)
Решение
Линейная скорость при вращении частицы связана с угловой скоростью:
Ответ: 23.

18658 F982FB Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности радиусом R. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль ускорения протона Б) период обращения протона по окружности.1) 2).3) 4)
Ответ: 43.

415292 Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности со скоростью v. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль силы Лоренца, действующей на частицу Б) частота обращения частицы по окружности.1) 2).3) 4)
Ответ: 23.

00822E 62CF26 Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности радиусом R.
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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) период обращения частицы по окружности Б) скорость движения частицы по окружности.1) 2).3) 4)
Ответ: 23.

17981 Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B по окружности со скоростью υ. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль магнитной силы, действующей на частицу Б) период обращения частицы по окружности.1) 2).3) 4)
Ответ: 43.

18016 Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется со скоростью v по окружности радиусом R перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. 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.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ.ФОРМУЛЫ
А) модуль силы Лоренца, действующей на частицу Б) индукция магнитного поля.1) 2).3) 4)
Ответ: 43.

21. Решать качественные задачи, использующие типовые учебные ситуации с явно заданными физическими моделями – 3 балла
3.3.4. Сила Лоренца, её направление и величина

18919 B5C430 В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью E и магнитное поле с индукцией B. Поля однородные, E┴B. В камеру влетает протон р, вектор скорости которого перпендикулярен E и B, как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Объясните, как изменится
начальный участок траектории протона, если напряжённость электрического поля увеличить. В ответе укажите, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь
Решение
На протон действуют 2 силы: сила электрического поля:
и сила Лоренца:
Ускорение, сообщаемое силой электрического поля aE направлено вправо, а ускорение, сообщаемое силой Лоренца aB (по правилу левой руки) – влево и направляет движение протона по окружности.
Их суммарное ускорение будет зависеть от величины напряженности поля E и магнитной индукции B.
Если протон движется прямолинейно, равнодействующая сил равна нулю (иначе, протон двигался бы по окружности):

18919 B5C430 В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью E и магнитное поле с индукцией B. Поля однородные, E┴B. В камеру влетает протон р, вектор скорости которого перпендикулярен E и B, как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Объясните, как изменится
начальный участок траектории протона, если напряжённость электрического поля увеличить. В ответе укажите, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь
Решение
Если напряжённость электрического поля увеличить, то увеличится сила, действующая со стороны электрического поля, и их равнодействующая уже не будет равна нулю.
Ответ: протон начнет двигаться с ускорением, перпендикулярным направлению скорости, а значит, по окружности вправо.

18418 672389 В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью E и магнитное поле индукцией B. Поля однородные, E┴B. В камеру влетает протон р, вектор скорости которого перпендикулярен E и B, как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Как изменится начальный
участок траектории протона, если его скорость увеличить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.
Ответ: протон еще больше отклонится от прямолинейного движения, радиус окружности уменьшится.

FCBBA3 В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью E и магнитное поле индукцией B. Поля однородные, E┴B. В камеру влетает протон р, вектор скорости которого перпендикулярен E и B, как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Куда отклонится протон на
начальном участке траектории, если его скорость уменьшить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения. Влиянием силы тяжести пренебречь.
Ответ: если скорость протона уменьшить, то он начнет двигаться по окружности с ускорением, направленным вправо, перпендикулярным направлению скорости.

23. Решать расчётные задачи с явно заданной физической моделью с использованием законов и формул из одного раздела курса физики – 2 балла
3.3.4. Сила Лоренца, её направление и величина

3EFFE1 Две частицы с одинаковыми массами и зарядами q1 = 2q и q2 = 3q влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями u1 = 6u и u2 = u соответственно. Определите отношение модулей сил , действующих на них со стороны магнитного поля.
Решение
При движении частицы в магнитном поле на неё действует сила Лоренца:
, где
Тогда для каждой частицы:
Ответ: .
Д-2024-12 Две частицы с одинаковыми массами и зарядами q и 2q влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями v и 2v соответственно. Определите отношение модулей сил , действующих на них со стороны магнитного поля. Ответ: 0,25.

C33CCA Д-2023-13 Две частицы с зарядами q1 = 2q и q2 = q влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями u1 = u и u2 = 2u соответственно. Определите отношение модулей сил F1 : F2, действующих на них со стороны магнитного поля. Ответ: 1.
7D4752 836073 Электрон и протон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции на расстоянии L друг от друга с одинаковыми скоростями v. Отношение модулей сил, действующих на них со стороны магнитного поля в этот момент времени,
1).= 0.2).= 1.3).≈ 2000.4).≈ 1/2000

943D17 BF6DA7 Электрон и альфа-частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции на расстоянии L друг от друга с одинаковыми скоростями v. Отношение модуля силы, действующей со стороны магнитного поля на электрон, к модулю силы, действующей на альфа-частицу, в этот момент времени равно
1).4 : 1.2).2 : 1.3).1 : 1.4).1 : 2
30C5ED CE7A28 Электрон и протон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями v и 2v соответственно. Отношение модуля силы, действующей на электрон со стороны магнитного поля, к модулю силы, действующей на протон, равно
1).4 : 1.2).2 : 1.3).1 : 1.4).1 : 2

665727 Нейтрон и альфа-частица влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции с одинаковыми скоростями v. Отношение модулей сил , действующих на них со стороны магнитного поля в этот момент времени, равно.
1).1.2).1/2.3).1/4.4).0
Решение
На нейтрон сила Лоренца не действует, т.к. нейтрон – не заряженная частица, т.е:
6C2ECE ADC6AC Нейтрон и протон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции на расстоянии L друг от друга с одинаковыми скоростями v. Отношение модуля силы, действующей на нейтрон к модулю силы, действующей на протон, со стороны магнитного поля в этот момент времени, равно , действующих на них со стороны магнитного поля.
1).1.2).0.3).2000.4).1/2000

FDF17C 31A175 Нейтрон и электрон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции на расстоянии L друг от друга с одинаковыми скоростями v. Отношение модулей сил, действующих на них со стороны магнитного поля в этот момент времени,
1).равно 0.2).равно 1
3).много больше 1.4).много меньше 1, но не равно нулю

41B529 Протон с импульсом р = 1,6·10–21кг·м/с движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 1 см. Найдите индукцию магнитного поля В.
Решение
На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
где – импульс частицы.
Ответ: 1 Тл.
4D9B5B Протон с импульсом р = 1,6·10–21кг·м/с движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл. Найдите радиус окружности. Ответ выразите в сантиметрах. Ответ: 1 см.

2483F5 Ион, заряд которого равен элементарному заряду, движется в однородном магнитном поле с индукцией B = 0,15 Тл. Импульс движущегося иона равен 2,4·10 -23 кг м/с и перпендикулярен вектору B. Каков радиус дуги, по которой движется ион? Ответ выразите в мм. Ответ: 1 мм.
5e4271 Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл по окружности радиуса 1 см. Найдите импульс протона. Ответ умножьте на 1021. Ответ: 1,6·10–21кг·м/с.
5e4271 Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл по окружности радиуса 1 см. Найдите импульс протона. Ответ умножьте на 1021. Ответ: 1,6·10–21кг·м/с.

4603AF Две частицы с отношением зарядов q2/q1=1/8 движутся в однородных магнитных полях, перпендикулярных их скоростям: первая − в поле с индукцией В1; вторая − в поле с индукцией В2. Найдите отношение радиусов траекторий частиц R2/R1, если их импульсы одинаковы, а отношение модулей индукции B2/B1 = 2.
Решение
На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
Тогда для каждой частицы:
Ответ: R2/R1 = 4.

B1E43B Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны их скоростям: первая – в поле с индукцией B1, вторая – в поле с индукцией B2. Найдите отношение радиусов траекторий частиц , если их скорости одинаковы, а отношение модулей индукции .
1).1.2).2.3).8.4).4
A667DF 791DD3 Радиусы окружностей Rα и Rp, по которым движутся α-частица и протон (mα = 4mp; qα = 2qp), влетевшие в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции с одной и той же скоростью, соотносятся как
1).Rα = 2Rp.2).Rα = 4Rp.3).Rα = Rp/2.4).Rα = Rp/4

18055 58a714 5FDB1c Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 2·10-3 м. Сила, действующая на частицу со стороны магнитного поля, равна 1,6·10-13 Н. Какова кинетическая энергия движущейся частицы?
Решение
На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
Кинетическая энергия:
Ответ: 1000 эВ.
033217 523ee6 Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности радиусом 10 -3 м. Сила, действующая на частицу со стороны магнитного поля, равна 3,2 10 -13 Н. Какова кинетическая энергия движущейся частицы?
1).100 эВ.2).1000 эВ.3).3,2·102 эВ.4).1,6·102 эВ

18090 0e7235 Ион, заряд которого равен элементарному заряду, движется в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,15 Тл в плоскости, перпендикулярной В. Радиус дуги, по которой движется ион, равен 10 -3 м. Каков импульс иона?
.
1).1,6·10-19кг·м/с.2).12·10-19кг·м/с.3).24·10-24кг·м/с.4).36·10-24кг·м/с
Решение
На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
Ответ: .

Репет-2017-1 Два первоначально покоившихся электрона ускоряются в электрических полях: первый в поле с разностью потенциалов U, второй в поле с разностью потенциалов 2U. После ускорения электроны попадают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны скорости движения электронов. Определите отношение радиусов окружностей, описываемых электронами в магнитном поле, R2/R1.
.
Решение
Электрическое поле передаёт электрону кинетическую энергию:
С такой скоростью электрон влетает в магнитное поле, и там сила Лоренца по II закону Ньютона сообщает ускорение:
, где
Т. к. сила Лоренца перпендикулярна скорости движения частицы, то электрон начинает двигаться по окружности, а, значит, ускорение – центростремительное:

Репет-2017-1 Два первоначально покоившихся электрона ускоряются в электрических полях: первый в поле с разностью потенциалов U, второй в поле с разностью потенциалов 2U. После ускорения электроны попадают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны скорости движения электронов. Определите отношение радиусов окружностей, описываемых электронами в магнитном поле, R2/R1.
.
Решение
Тогда для каждой частицы:
Ответ: 1,4.

CDB1B5 4A8475 Два первоначально покоившихся электрона ускоряются в электрическом поле: первый в поле с разностью потенциалов U, второй – 2U. Ускорившиеся электроны попадают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны скорости движения электронов. Отношение радиусов кривизны траекторий первого и второго электронов в магнитном поле равно
1).1/4.2).1/2.3).√2/2.4).√2
Репет-2017-2 Два первоначально покоившихся электрона ускоряются в электрических полях: первый в поле с разностью потенциалов U, второй в поле с разностью потенциалов 2U. После ускорения электроны попадают в однородное магнитное поле, линии индукции которого перпендикулярны скорости движения электронов. Каково отношение –T1/T2 периодов обращения первого и второго электронов в магнитном поле? Ответ: 1.

D798EB Две частицы с отношением масс = 4 движутся в однородных магнитных полях, перпендикулярных их скоростям: первая − в поле с индукцией B1; вторая − в поле с индукцией B2. Найдите отношение времён , затраченных частицами на один оборот, если их импульсы одинаковы, а отношение радиусов траекторий .
Решение
На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
Для каждой частицы:
, где
Из формулы силы Лоренца:

D798EB Две частицы с отношением масс = 4 движутся в однородных магнитных полях, перпендикулярных их скоростям: первая − в поле с индукцией B1; вторая − в поле с индукцией B2. Найдите отношение времён , затраченных частицами на один оборот, если их импульсы одинаковы, а отношение радиусов траекторий .
Решение
Из условия:
Ответ: .

22510 B17B99 Две частицы, имеющие отношение зарядов , и отношение масс , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и движутся по окружностям. Определите отношение периодов обращения этих частиц .
1).1.2).2.3).0,5.4).1,5
6A83DA C67C25 Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны их скоростям: первая – в поле с индукцией В1, вторая – в поле с индукцией В2. Найдите отношение времен , затраченных частицами на один оборот, если радиус их траекторий одинаков, а отношение индукций .
1).1.2).2.3).8.4).4

22544 41D7F4 Две частицы, имеющие отношение зарядов , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение масс этих частиц, если отношение периодов обращения этих частиц .
1).1.2).2.3).0,5.4).0,25
Решение
На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
Скорость частицы связана с периодом обращения формулой:
Для каждой частицы:
Ответ: 1.

Р-2015-3-27 Две частицы, имеющие отношение зарядов , влетели в однородное магнитное ноле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов . Определите отношение масс этих частиц, если отношение модулей их скоростей . Ответ: 1.
18194 Две частицы, имеющие отношение масс , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов . Определите отношение зарядов этих частиц, если отношение их скоростей .
1).1.2).2.3).1,5.4).0,5

088141 Две частицы, отношение зарядов которых , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение масс частиц , если их кинетические энергии одинаковы, а отношение радиусов траекторий .
1).1.2).2.3).8.4).4
Решение
На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
Если кинетические энергии одинаковы, то:
Для каждой частицы:

088141 Две частицы, отношение зарядов которых , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение масс частиц , если их кинетические энергии одинаковы, а отношение радиусов траекторий .
1).1.2).2.3).8.4).4
Решение
Ответ: 1.

№25. Решать расчётные задачи с неявно заданной физической моделью с использованием законов и формул из одного-двух разделов курса физики – 3 балла
3.3.4. Сила Лоренца, её направление и величина

К-2009-12 Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 4·10-4 Тл перпендикулярно линиям индукции этого поля и движется по окружности радиуса R = 10 мм. Вычислите скорость электрона.
Решение
В магнитном поле на электрон действует сила Лоренца:
, где
перпендикулярная скорости электрона, которая сообщает частице центростремительное ускорение:
Ответ: ≈ 7·105 м/с.
К-2009-14 В однородном магнитном поле, индукция которого 1,67·10-5 Тл, протон движется перпендикулярно вектору магнитной индукции B по окружности радиусом 5 м. Определите скорость протона. Ответ: ≈ 8 км/с.

К-2009-16 С какой скоростью вылетает α-частица из радиоактивного ядра, если она, попадая в однородное магнитное поле индукцией В = 2 Тл перпендикулярно его силовым линиям, движется по дуге окружности радиусом r = 1 м (α-частица — ядро атома гелия, молярная масса гелия М = 0,004 кг/моль)? Ответ: ≈ 8·107 м/с.
К-2009-15 Ядро изотопа водорода 21H — дейтерия — движется в однородном магнитном поле индукцией 3,34·10-5 Тл перпендикулярно вектору B индукции по окружности радиусом 10 м. Определите скорость ядра. Ответ: ≈ 16000 м/с.
К-2009-13 В однородном магнитном поле с индукцией 1,67·105 Тл протон движется перпендикулярно вектору В индукции со скоростью 8 км/с. Определите радиус траектории протона. Ответ: ≈ 5 м.

18545 5C48B6 Протон и α-частица движутся с одинаковыми по модулю скоростями в однородном магнитном поле перпендикулярно вектору магнитной индукции B. Определите отношение радиусов окружностей , по которым движутся эти частицы.
Решение
В магнитном поле на электрон действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
Для каждой частицы:
Ответ: 0,5.

41040C F4BEB4 Две частицы, имеющие отношение зарядов и отношение масс , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов . Определите отношение кинетических энергий этих частиц . Ответ: 4.
E5DB2C Две частицы, имеющие отношение зарядов и отношение масс , влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение радиусов траекторий частиц, если отношение их скоростей . Ответ: 1.

К-2011-11 Электрон влетает в область однородного магнитного поля индукцией B = 0,01 Тл со скоростью v = 1000 км/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Какой путь он пройдет к тому моменту, когда вектор его скорости повернется на 1?
Решение
В магнитном поле на электрон действует сила Лоренца:
, где
сообщая ей центростремительное ускорение:
Время, за которое вектор его скорости повернется на 1:
К этому моменту электрон пройдет путь:
Ответ: 10-5 м.

17621 C5686D Протон ускоряется постоянным электрическим полем конденсатора, напряжение на обкладках которого 2160 В. Затем он влетает в однородное магнитное поле и движется по дуге окружности радиуса 20 см в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции. Каков модуль вектора индукции магнитного поля? Начальной скоростью протона в электрическом поле пренебречь.
Решение
Изменение кинетической энергии протона при его движении в электрическом поле конденсатора:
По II закону Ньютона ускорение протона в магнитном поле определяется силой действия поля на эту частицу:
, где - сила Лоренца ( )
Т. к. вектор магнитной индукции перпендикулярен направлению скорости, то ускорение - центростремительное:

17621 C5686D Протон ускоряется постоянным электрическим полем конденсатора, напряжение на обкладках которого 2160 В. Затем он влетает в однородное магнитное поле и движется по дуге окружности радиуса 20 см в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции. Каков модуль вектора индукции магнитного поля? Начальной скоростью протона в электрическом поле пренебречь.
Решение
Ответ: ≈ 34 мТл.

B8648F Ион с зарядом q = 3,2⋅10−19 Кл и массой m = 1,5⋅10−25 кг проходит ускоряющую разность потенциалов U = 103 В и после этого попадает в однородное магнитное поле, в котором движется по окружности радиусом R = 0,3 м. Определите модуль индукции B магнитного поля. Считать, что установка находится в вакууме. Силой тяжести и скоростью иона до прохождения ускоряющей разности потенциалов пренебречь. Ответ: 0,1 Тл.
8E6D33 Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле с индукцией B, испытывает α-распад. При этом рождаются α-частица и тяжёлый ион нового элемента. Масса α-частицы равна mα, её заряд равен 2|e|, масса тяжёлого иона равна M. Выделившаяся при α-распаде энергия ΔE целиком переходит в кинетическую энергию продуктов реакции. Трек α-частицы находится в плоскости, перпендикулярной направлению магнитного поля. Начальная часть трека напоминает дугу окружности. Найдите радиус этой окружности. Ответ: .

К-2008-5 В кинескопе телевизора разность потенциалов между катодом и анодом 16 кВ. Отклонение электронного луча при горизонтальной развертке осуществляется магнитным полем, создаваемым двумя катушками. Ширина области, в которой электроны пролетают через магнитное поле, равна 10 см. Какова индукция отклоняющего магнитного поля при значении угла отклонения электронного луча 30?
O
N
M
Решение
При движении заряженной частицы в магнитном поле на нее действует сила Лоренца:
которая и сообщает частице ускорение:
Из прямоугольного треугольника MNO (MN – катет, лежащий против угла в 300):

К-2008-5 В кинескопе телевизора разность потенциалов между катодом и анодом 16 кВ. Отклонение электронного луча при горизонтальной развертке осуществляется магнитным полем, создаваемым двумя катушками. Ширина области, в которой электроны пролетают через магнитное поле, равна 10 см. Какова индукция отклоняющего магнитного поля при значении угла отклонения электронного луча 30?
O
N
M
Решение
Электрическое поле сообщает электрону кинетическую энергию:
где v – начальная скорость электрона.
Ответ: ≈ 2·10-3 Тл.

К-2008-6 В кинескопе телевизора разность потенциалов между катодом и анодом U = 64 кВ. Отклонение электронного луча при горизонтальной развертке осуществляется магнитным полем, создаваемым двумя катушками. Ширина области, в которой электроны пролетают через магнитное поле, равна d = 5 см. Какова индукция отклоняющего магнитного поля при значении угла отклонения электронного луча α = 30°? Заряд электрона e, масса m. Ответ: 8 мТл.

22582 6867B1 59DF22 Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U = 10 кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции B (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном поле R = 0,2 м, отношение массы иона к его электрическому заряду m/q = 5∙10-7 кг/Кл? Определите значение модуля индукции магнитного поля. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите.
Решение
Кинетическая энергия, которую получит ион за счет энергии электрического поля:
- скорость электрона при влете в магнитное поле.
В магнитном поле на заряженную частицу действует сила Лоренца, которая сообщает иону ускорение по II закону Ньютона:
где , - центростремительное ускорение.

22582 6867B1 59DF22 Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U = 10 кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции B (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном поле R = 0,2 м, отношение массы иона к его электрическому заряду m/q = 5∙10-7 кг/Кл? Определите значение модуля индукции магнитного поля. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите.
Решение
Ответ: 0,5 Тл.

22617 67798D D5A62D Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U = 10 кВ и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции B (см. рисунок). Радиус траектории движения иона в магнитном поле R = 0,2 м, модуль индукции магнитного поля равен 0,5 Тл. Определите отношение массы иона к его электрическому заряду m/q. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите. Ответ: 5·10-7 кг/Кл.

7079AC Пучок ионов попадает в камеру масс- спектрометра через отверстие в точке А со скоростью v = 3×104 м/с, направленной перпенди- кулярно стенке АС. В камере создается однород- ное магнитное поле, линии вектора индукции которого перпендикулярны вектору скорости ионов. Двигаясь в этом поле, ионы попадают на мишень, расположенную в точке С на расстоянии 18 см от точки А (см. рисунок). Чему равна индукция магнитного поля В, если отношение массы иона к его заряду m/q = 6∙10-7 кг/Кл?
Решение
На заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца, которая вынуждает ее двигаться по окружности:
где , - центростремительное ускорение. - радиус окружности (АС – полуокружность).
- скорость электрона при влете в магнитное поле
Ответ: 0,2 Тл.

17690 4B8601 В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что кинетическая энергия частицы оказывается пропорциональной частоте её обращения. Найдите радиус орбиты частицы в поле с индукцией B, если в поле с индукцией В0 он равен R0.
Решение
На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца, которая по II закону Ньютона сообщает ускорение:
где , - центростремительное ускорение.
Скорость связана с частотой обращения формулой:
Для каждого случая:
Ответ: .

18235 12B8DA Э-2015-365 065CF9 В однородном магнитном поле с индукцией В, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m, подвешенный на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость движения шарика равна υ. Найдите заряд шарика. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарик.
Решение
На заряженный шарик в магнитном поле действуют 3 силы: сила тяжести, сила упругости нити и сила Лоренца (см. рисунок), которые по II закону Ньютона сообщают шарику центростремительное ускорение:
В проекциях на оси координат:
где , - сила Лоренца; - центростремительное ускорение.

18235 12B8DA Э-2015-365 065CF9 В однородном магнитном поле с индукцией В, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки положительно заряженный шарик массой m, подвешенный на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость движения шарика равна υ. Найдите заряд шарика. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарик.
Решение
Ответ: .

47A758 2014-380 В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается по окружности в горизон- тальной плоскости против часовой стрелки положи- тельно заряженный шарик, подвешенный на нити длиной l (конический маятник) (см. рисунок). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость вращения шарика равна υ. Найдите отношение заряда шарика к его массе (удельный заряд). Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарик. Ответ: .

К-2015-3 В однородном магнитном поле, вектор индукции которого B направлен вертикально вверх, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки шарик массой т с положительным зарядом q, подвешенный на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали α, скорость движения шарика v. Найдите индукцию магнитного поля. Сделайте схематический рисунок, указав силы, действующие на шарик. Ответ: .

К-2015-4 В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается в горизонтальной плоскости против часовой стрелки шарик, имеющий положитель- ный заряд q. Шарик подвешен на нити длиной l (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен α, скорость движения шарика равна v. Найдите массу шарика m. Ответ: .

К-2015-4 В однородном магнитном поле с индукцией B, направленной вертикально вниз, равномерно вращается по окружности в горизонтальной плос= кости против часовой стрелки шарик массой m с положительным зарядом q. подвешенный на нити (конический маятник). Угол отклонения нити от вертикали равен α. скорость вращения шарика равна v. Найдите длину нити l. Сделайте рисунок с указанием сил, действующих на шарик. Ответ: .

18270 Э-2015-381 Точечный отрицательный заряд q = −1,5⋅10−12 Кл движется в однородных электрическом и магнитном полях. Напряжённость электрического поля E = 1200 В/м; индукция магнитного поля B = 0,03 Тл. В некоторый момент времени скорость заряда равна по величине υ=105 м/с и лежит в плоскости векторов B и E, при этом вектор υ перпендикулярен вектору E и составляет с вектором B угол α=45°. Найдите величину результирующей силы, действующей на заряд со стороны электромагнитного поля в этот момент времени.
Решение
Сила, действующая на заряд со стороны электрического поля, направлена противоположно вектору E и равна:
Сила Лоренца, действующая на заряд со стороны магнитного поля, направлена по правилу левой руки перпендикулярно плоскости чертежа «от нас» и равна:
где ;
- центростремительное ускорение.
Т. к. силы перпендикулярны друг другу, то результирующая сила:

18270 Э-2015-381 Точечный отрицательный заряд q = −1,5⋅10−12 Кл движется в однородных электрическом и магнитном полях. Напряжённость электрического поля E = 1200 В/м; индукция магнитного поля B = 0,03 Тл. В некоторый момент времени скорость заряда равна по величине υ=105 м/с и лежит в плоскости векторов B и E, при этом вектор υ перпендикулярен вектору E и составляет с вектором B угол α=45°. Найдите величину результирующей силы, действующей на заряд со стороны электромагнитного поля в этот момент времени.
Решение
Ответ: 3,710-9 H.

К-2015-38 На шероховатом непроводящем диске, расположенном в горизонтальной плоскости, Лежит точечное тело, находящееся на расстоянии R = 0,5 м от центра диска, и несущее заряд q = 75 мкКл. Диск равномер- но вращается вокруг своей оси против часовой стрелки (если смотреть сверху), совершая n = 0,5 оборота в секунду. Коэффициент трения между телом и поверхностью диска равен μ = 0,6. Какой должна быть минимальная масса тела для того, чтобы в однородном магнитном поле с индукцией B = 2 Тл, направленном вертикально вверх, тело не скользило по поверхности.
Решение
Равнодействующая сил по II закону Ньютона сообщает точечному телу ускорение:
В проекциях на оси координат:
где - сила трения; - сила Лоренца; - центростремительное ускорение.

К-2015-38 На шероховатом непроводящем диске, расположенном в горизонтальной плоскости, Лежит точечное тело, находящееся на расстоянии R = 0,5 м от центра диска, и несущее заряд q = 75 мкКл. Диск равномер- но вращается вокруг своей оси против часовой стрелки (если смотреть сверху), совершая n = 0,5 оборота в секунду. Коэффициент трения между телом и поверхностью диска равен μ = 0,6. Какой должна быть минимальная масса тела для того, чтобы в однородном магнитном поле с индукцией B = 2 Тл, направленном вертикально вверх, тело не скользило по поверхности.
Решение
Скорость связана с частотой вращения:
Ответ: 0,22 г.

Литература
Касьянов В.А. Физика. 11 класс. Углублённый уровень [Текст] / В.А. Касьянов. – М.: Дрофа, 2020 г.; Решения авторские; ФГБНУ «ФИПИ». ЕГЭ. Открытый банк заданий ЕГЭ. Физика. Электродинамика. [Электронный ресурс]: - http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?theme_guid=ccacefce9241e311b8c7001fc68344c9&proj_guid=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38; ФГБНУ «ФИПИ». ЕГЭ. Физика. Демоверсии, спецификации, кодификаторы. [Электронный ресурс]: - https://doc.fipi.ru/ege/demoversii-specifikacii-kodifikatory/2023/fi_11_2023.zip.