Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

Контрольная работа по теме Электромагнетизм 11 класс

Контрольная работа по теме Электромагнетизм для учащихся 11 класса с ответами. Контрольная работа состоит из 5 вариантов, в каждом по 8 заданий.

Видео:Физика - Магнитное полеСкачать

Физика - Магнитное поле

1 вариант

A1. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. ри­сунок), которая может поворачиваться вокруг вертикаль­ной оси, перпендикулярной плоско­сти чертежа, поднесли постоянный магнит. При этом стрелка

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) повернетcя на 180°
2) повернетcя на 90° по часовой стрелке
3) повернетcя на 90° против часовой стрелки
4) останется в прежнем положении

А2. Участок проводника длиной 10 см находитcя в магнит­ном поле. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, 10 А. При перемещении проводника на 8 см в направлении действия силы Ампера она совершила ра­боту 0,004 Дж. Чему равна индукция магнитного поля? Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции.

1) 0,0005 Тл
2) 0,005 Тл
3) 0,032 Тл
4) 0,05 Тл

А3. Протон р, влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет го­ризонтальную скорость v, перпендикулярную вектору индукции В магнитного поля, направленного вниз (см. рис.). Куда направлена дейст­вующая на протон сила Лоренца F?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально на нас
4) Горизонтально от нас

А4. За 5 с магнитный поток, пронизывающий проволочную рамку, увеличился от 3 до 8 Вб. Чему равно при этом значение ЭДС индукции в рамке?

1) 0,6 В
2) 1 В
3) 1,6 В
4) 25 В

А5. На рисунке показано изменение силы тока в катушке индуктивности от времени.

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

Модуль ЭДС самоиндукции принимает равные значения в промежутках времени

1) 0-1 с и 1-3 с
2) 3-4 с и 4-7 с
3) 1-3 с и 4-7 с
4) 0-1 с и 3-4 с

B1. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии 30 см друг от друга. На них лежит стержень массой 100 г пер­пендикулярно рельсам. Вся система находится в верти­кальном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл. При про­пускании по стержню тока 2 А, он движется с ускорением 2 м/с 2 Найдите коэффициент трения между рельсами и стержнем.

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и кинетической энергией частицы при увеличении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) кинетическая энергия

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Проволочный виток, имеющий площадь 10 см 2 , разре­зан в некоторой точке, и в разрез включён конденсатор ёмкости 10 мкФ. Виток помещён в однородное магнит­ное поле, силовые линии которого перпендикулярны к плоскости витка. Индукция магнитного поля равномер­но убывает за 0,2 с на 0,01 Тл. Определите заряд на конденсаторе.

Видео:МАГНИТНОЕ ПОЛЕ за 24 минуты. ЕГЭ Физика. Николай Ньютон. ТехноскулСкачать

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ за 24 минуты. ЕГЭ Физика. Николай Ньютон. Техноскул

2 вариант

A1. На проводник, расположенный в однородном магнитном поле под углом 30° к направлению линий магнит­ной индукции, действует сила F. Если увеличить этот угол в 3 раза, то на проводник будет действовать сила, равная

А2. Участок проводника длиной 20 см находится в магнит­ном поле индукцией 25 мТл. Сила Ампера при переме­щении проводника на 8 см в направлении своего дейст­вия совершает работу 0,004 Дж. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Чему равна сила тока, протекающего по проводнику?

1) 0,01 А
2) 0,1 А
3) 10 А
4) 64 А

А3. Протон р, влетевший в зазор между полюсами электро­магнита, имеет горизонтальную скорость v, перпендикулярную вектору индукции В магнитного поля, направленного вверх (см. рис.). Куда направлена действующая на протон сила Лоренца F?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально к нам
4) Горизонтально от нас

А4. Проволочная рамка площадью S = 2 м 2 расположена пер­пендикулярно линиям вектора магнитной индукции од­нородного магнитного поля. Величина вектора магнитной индукции равна 0,04 Тл. За время t = 0,01 с магнитное поле равномерно спадает до нуля. Чему равна ЭДС ин­дукции, генерируемая при этом в рамке?

1) 8 В
2) 2 В
3) 0,8 мВ
4) 0 В

А5. На рисунке приведён график изменения силы тока в ка­тушке индуктивности от времени.

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

Модуль ЭДС самоиндукции принимает наибольшее зна­чение в промежутке времени

1) 0-1 с
2) 1-5 с
3) 5-6 с
4) 6-8 с

В1. 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? (Масса α-частицы 6,7 · 10 -27 кг, её заряд равен 3,2 · 10 -19 Кл).

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом орбиты, периодом обращения и кинетической энергией частицы при уменьшении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) кинетическая энергия

1) увеличитcя
2) уменьшитcя
3) не изменитcя

C1. Частица зарядом q и массой m влетает в область одно­родного магнитного поля с индукцией В. Скорость частицы v направлена перпендикулярно силовым линиям поля и границе области. После прохождения области поля частица вылетает под углом α к первоначальному направлению движения. На каком расстоянии l от точ­ки входа в поле вылетит частица из области, занятой полем?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

Видео:Правило рук 👋 КАК ЛЕГКО определять НАПРАВЛЕНИЕ ЛИНИЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ??Скачать

Правило рук 👋 КАК ЛЕГКО определять НАПРАВЛЕНИЕ ЛИНИЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ??

3 вариант

A1. К магнитной стрелке (северный полюс затемнен, см. ри­сунок), которая может поворачиваться вокруг верти­кальной оси, перпендикулярной плос­кости чертежа, поднесли постоянный магнит. При этом стрелка

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) повернётся на 180°
2) повернётся на 90° по часовой стрелке
3) повернётся на 90° против часовой стрелки
4) останется в прежнем положении

А2. Участок проводника находится в магнитном поле, ин­дукция которого 40 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, равна 12,5 А. При пере­мещении проводника на 8 см в направлении действия силы Ампера, поле совершает работу 0,004 Дж. Про­водник расположен перпендикулярно линиям магнит­ной индукции. Чему равна длина участка проводника?

1) 10 м
2) 0,1 м
3) 0,064 м
4) 0,001 м

А3. Электрон е — , влетевший в зазор между полюсами элек­тромагнита, имеет горизонтально направленную скорость v, перпендикулярную вектору индукции магнитного поля В (см. рис.). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца F?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально влево
4) Горизонтально вправо

А4. В опыте по исследованию ЭДС электромагнитной ин­дукции квадратная рамка из тонкого провода со сторо­ной квадрата b находится в однородном магнитном по­ле, перпендикулярном плоскости рамки. Индукция поля возрастает за время t по линейному закону от 0 до максимального значения Bmax. Как изменится ЭДС индукции, возникающая в рамке, если b увеличить в 2 раза?

1) Не изменится
2) Увеличится в 2 раза
3) Уменьшится в 2 раза
4) Увеличится в 4 раза

А5. На рисунке приведён график зависимости силы тока от времени в электрической цепи, индуктивность которой 1 мГн. Определите модуль среднего значения ЭДС самоиндукции в интервале времени от 10 до 15 с.

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) 2 мкВ
2) 3 мкВ
3) 5 мкВ
4) 0

В1. Прямой проводник длиной 20 см и массой 50 г подвешен на двух легких нитях в однородном магнитном поле, вектор индукции которого направлен горизонтально и перпендикулярно проводнику. Какой силы ток надо про­пустить через проводник, чтобы одна из нитей разорва­лась? Индукция поля 50 мТл. Каждая нить разрывается при нагрузке 0,4 Н.

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле с индукцией В по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и импульсом частицы при увеличении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) импульс частицы

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Из провода длиной 2 м сделан квадрат, который распо­ложен горизонтально. Какой электрический заряд прой­дёт по проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он сложился в линию? Сопротивление провода 0,1 Ом. Вертикальная составляющая магнитного поля Земли 50 мкТл.

Видео:Урок 278. Задачи на силу Лоренца - 1Скачать

Урок 278. Задачи на силу Лоренца - 1

4 вариант

A1. Прямолинейный проводник длины l с током I помещён в однородное магнитное поле, направление линий индук­ции которого противоположно направлению тока. Если силу тока уменьшить в 2 раза, а индукцию магнитного поля увеличить в 4 раза, то действующая на проводник сила Ампера

1) увеличится в 2 раза
2) не изменится
3) уменьшится в 4 раза
4) уменьшится в 2 раза

А2. Участок проводника длиной 10 см находится в магнитном поле индукцией 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, 5 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной индукции. Какую работу совершает сила Ампера при перемещении проводника на 80 см в направлении своего действия?

1) 0,004 Дж
2) 0,4 Дж
3) 0,5 Дж
4) 0,625 Дж

А3. Электрон е — , влетевший в зазор между полюсами электромагнита, имеет горизонтальную скорость v, перпендикулярную вектору индукции В магнитного поля (см. рис.). Куда направлена действующая на него сила Лоренца F?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) К нам из-за плоскости рисунка
2) От нас перпендикулярно плоскости рисунка
3) Горизонтально влево в плоскости рисунка
4) Горизонтально вправо в плоскости рисунка

А4. При движении проводника в однородном магнитном поле в проводнике возникает ЭДС индукции E1. При уменьшении скорости движения проводника в 2 раза ЭДС ин­дукции E2 будет равна

А5. На железный сердечник надеты две катушки. К первой подключён амперметр, ток во второй меняется согласно приведённому графику. В какие промежутки времени амперметр покажет наличие тока в первой катушке?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) 0-1 с и 2-4 с
2) 0-1 с и 4-7 с
3) 1-2 с и 4-7 с
4) 1-2 с и 3-4 с

B1. Электрон, обладающий зарядом е = 1,6 · 10 -19 Кл, дви­жется в однородном магнитном поле индукцией В по круговой орбите радиусом R = 6 · 10 -4 м. Значение импульса частицы равно р = 4,8 · 10 -24 кг· м/с. Чему равна индукция В магнитного поля?

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле индукцией В по окружности ра­диуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и импульсом частицы при уменьшении индукции магнитного поля?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) импульс частицы

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Из точечного источника вылетают α-частицы массой m и зарядом q и движутся в однородном магнитном поле с индукцией В, силовые линии которого перпендикулярны плоскости рисунка. На расстоянии L от источника нахо­дится мишень радиуса r. При каких значениях скорости α-частицы попадут на поверхность мишени?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

Видео:Магнитное поле. Магнитная индукция | Физика 11 класс #1 | ИнфоурокСкачать

Магнитное поле. Магнитная индукция | Физика 11 класс #1 | Инфоурок

5 вариант

A1. К магнитной стрелке (северный полюс затемнён, см. рис.), которая может поворачиваться вокруг вертикальной оси, перпендикулярной плоскости чертежа, поднесли постоянный магнит. При этом стрелка

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) повернётся на 180°
2) повернётся на 90° по часовой стрелке
3) повернётся на 90° против часовой стрелки
4) останется в прежнем положении

А2. Участок проводника длиной 5 см находится в магнит­ном поле индукцией 50 мТл. Сила электрического тока, протекающего по проводнику, равна 20 А. Проводник расположен перпендикулярно линиям магнитной ин­дукции. Какое перемещение совершает проводник в на­правлении действия силы Ампера, если работа этой си­лы 0,004 Дж?

1) 0,0008 м
2) 0,08 м
3) 0,8 м
4) 8 м

А3. Электрон е — , влетевший в зазор между полюсами элек­тромагнита, имеет горизонтально направленную скорость v, перпендикулярную вектору индукции магнитного поля В (см. рис.). Куда направлена действующая на электрон сила Лоренца F?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) Вертикально вниз
2) Вертикально вверх
3) Горизонтально влево
4) Горизонтально вправо

А4. При движении проводника в однородном магнитном поле в проводнике возникает ЭДС индукции E1 При увеличении скорости движения проводника в 2 раза ЭДС ин­дукции E2 будет равна

А5. На рисунке показано изменение силы тока в катушке индуктивности от времени.

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

Модуль ЭДС самоиндукции принимает наибольшее значение в промежутках времени

1) 0-1 с и 2-3 с
2) 1-2 и 2-3 с
3) 0-1 с и 3-4 с
4) 2-3 с и 3-4 с

В1. Горизонтальные рельсы находятся на расстоянии 40 см друг от друга. На них лежит стержень перпендикулярно рельсам. Какой должна быть индукция магнитного поля В для того, чтобы стержень начал двигаться, если по не­му пропустить ток силой 50 А? Коэффициент трения о рельсы стержня 0,2. Масса стержня 500 г.

В2. Частица массой m, несущая заряд q, движется в одно­родном магнитном поле индукцией В по окружности ра­диуса R со скоростью v. Что произойдёт с радиусом ор­биты, периодом обращения и импульсом частицы при уменьшении заряда частицы?

К каждой позиции первого столбца подберите соответст­вующую позицию второго.

А) радиус орбиты
Б) период обращения
В) импульс частицы

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

C1. Положительно заряженная частица попадает в однород­ное магнитное поле. Скорость частицы перпендикуляр­на направлению вектора магнитной индукции поля. Об­ласть поля имеет ширину l. При какой минимальной скорости частица преодолеет область, занятую магнит­ным полем?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

Ответы на контрольную работу по теме Электромагнетизм 11 класс
1 вариант
А1-1
А2-4
А3-4
А4-2
А5-4
В1-0,1
В2-223
С1. 5 · 10 -10 Кл
2 вариант
А1-3
А2-3
А3-3
А4-1
А5-3
В1. 9,55 · 10 7 м/с
В2-113
С1. l=((mv)/(qB))(1-cosα)
3 вариант
А1-2
А2-2
А3-2
А4-4
А5-4
В1. 30 A
В2-221
С1. 125 мкКл
4 вариант
А1-2
А2-1
А3-2
А4-3
А5-3
В1. 0,05 Тл
В2-112
С1. v≤(qB(r 2 +L 2 ))/(2rm)
5 вариант
А1-4
А2-2
А3-1
А4-1
А5-3
В1. 0,05 Тл
В2-112
С1. v>(lqB)/m

Видео:Урок 270. Магнитное поле и его характеристикиСкачать

Урок 270. Магнитное поле и его характеристики

Справочник магнитного диска (стр. 2 )

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то векторИз за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

1) I, II 2) III, IV

3) I, III 4) II, IV

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор3. Вектор силы, действующей на движущийся электрон вблизи бесконечного прямого провода с током, направлен

4. Прямолинейный проводник длиной 1 м расположен в магнитном поле с индукцией 0,05 Тл так, что составляет с вектором индукции угол 30о. Какой ток нужно пропустить через проводник, чтобы на него со стороны поля подействовала сила 0,5 Н?

5. Протон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и начинает двигаться по окружности. Если величину магнитного поля уменьшить в 2 раза, то частота вращения протона

1) увеличится в 2 раза; 2) увеличится в Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то векторраз;

3) не изменится; Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор4) уменьшится в 2 раза

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

6. Выразить магнитную индукцию в точке О через силу тока I и Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то векторрадиус R.

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

7. Найти циркуляцию вектора магнитной индукции Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то векторпо заданному контуру

8. Виток, по которому течет ток силой I = 20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,016 Тл. Диаметр витка d = 10 см. Какую работу надо совершить, чтобы повернуть виток на угол a = p/2 относительно оси, совпадающей с диаметром?

1. Применение закона Био-Савара-Лапласа для расчета поля, созданного бесконечно длинным прямолинейным проводником.

2. Заряд q>0 движется со скоростью Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор. Cравнить модули магнитной индукции В в точках 1 и 2 (r1 = r2):

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор1) одинаковы

3) В1 0 движется со скоростью Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор. Сравнить модули магнитной индукции В в точках 1 и 2:

1) однозначно ответить нельзя

3. Проводники с током не взаимодействуют друг с другом в случае, указанном на рисунке

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор4. Частицы, имеющие одинаковые заряды, вылетают из точки А в магнитном поле с одинаковыми скоростями. Макси-мальная масса соответствует частице

5. Протон движется по окружности в однородном магнитном поле с индукцией В = 10-3 Тл. За какое время он совершает полный оборот?

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор6. По плоскому контуру из тонкого провода течет ток I.. Найти магнитную индукцию поля, создаваемого этим током в точке О.

1) 3μоІ/8R 2) μоІ/8R

3) μоІ/2R 4) μоІ/4R

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор

7. Определить циркуляцию вектора магнитной индукции Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то векторпо заданному контуру.

8. В однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл помещена квадратная рамка площадью 25 см2. Нормаль к плоскости рамки составляет с направлением магнитного поля угол 60о. По рамке течет ток 1 А. Определить вращающий момент, действующий на рамку.

Если электрон влетевший в область однородного магнитного поля движется по дуге окружности то вектор1. Работа по перемещению контура с током в магнитном поле.

Видео:Урок 281. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Правило ЛенцаСкачать

Урок 281. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Правило Ленца

Шпаргалка по общей электронике и электротехнике (2 стр.)

Если электрон влетает с начальной скоростью v0 под прямым углом к направлению силовых линий поля, то поле действует на электрон с силой F, определяемой по формуле f = eE и направленной в сторону более высокого потенциала. При отсутствии силы Рпотенци-ал совершил бы равномерное движение по инерции со скоростью v0. А под действием силы F электрон должен равноускоренно двигаться в направлении, перпендикулярном v0. Результирующее движение электрона происходит по параболе, причем электрон отклоняется в сторону положительного электрода. Если электрон не попадает на этот электрод и выйдет за пределы поля, то дальше он будет двигаться по инерции прямолинейно и равномерно. Электрон движется по некоторой параболе, причем либо попадает на один из электродов, либо выходит за пределы поля.

Электрическое поле всегда изменяет в ту или другую сторону кинетическую энергию и скорость электрона. Таким образом, между электроном и электрическим полем всегда имеется энергетическое взаимодействие, т. е. обмен энергией. Если начальная скорость электрона направлена не вдоль силовых линий, а под некоторым углом к ним, то электрическое поле еще и искривляет траекторию электрона.

Видео:ЕГЭ 2023 по физике. Магнитное поле. Сила Ампера и Лоренца. Теория для №13, 15-17, 24, 28Скачать

ЕГЭ 2023 по физике. Магнитное поле. Сила Ампера и Лоренца. Теория для №13, 15-17, 24, 28

4. ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В НЕОДНОРОДНОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ

Для неоднородных электрических полей характерна разнообразная и часто сложная структура. Существует множество не похожих друг на друга неоднородных полей, в которых напряженность от точки к точке изменяется по различным законам, а силовые линии обычно представляют собой кривые той или иной формы. Наиболее простым является часто встречающееся в электровакуумных приборах радикальное неоднородное поле, образующееся между цилиндрическими электродами. Если начальная скорость электрона, вылетевшего с поверхности внутреннего электрода, направлена вдоль силовых линий, то электрон будет двигаться прямолинейно и ускоренно по радиусу. Но по мере удаления от внутреннего электрода напряженность поля и сила, действующая на электрон, становится меньше, а значит, уменьшается и ускорение.

В более общем случае неоднородное поле имеет силовые линии в виде кривых линий. Если это поле является ускоряющимся, то электрон с начальной скоростью v0 движется по криволинейной траектории, имеющей такой же характер кривизны, как и силовые линии. На электрон действует со стороны поля сила F, направленная под углом к вектору собственной скорости электрона. Эта сила искривляет траекторию электрона и увеличивает его скорость. При этом траектория электрона не совпадает с силовой линией. Если бы электрон не обладал массой, а следовательно, и инерцией, то он двигался бы по силовой линии. Однако электрон имеет массу и стремится двигаться по инерции прямолинейно со скоростью, приобретенной за время предыдущего движения. Сила, действующая на электрон, направлена по касательной к силовой линии и в случае кривых силовых линий образует некоторый угол с вектором скорости электрона. Поэтому траектория электрона искривляется, но «отстает» в этом искривлении от силовой линии из-за инерции электрона.

В случае тормозящего неоднородного поля с кривыми силовыми линиями сила, действующая на электрон со стороны поля, также искривляет траекторию электрона и изменяет величину его скорости. Но искривление траектории получается в сторону, противоположную той, куда искривляются силовые линии, т. е. траектория электрона стремится удалиться от силовой линии. При этом скорость электрона уменьшается, так как он переходит в точки с более отрицательным потенциалом.

Рассмотрим движение потока электронов в неоднородном поле, пренебрегая для простоты взаимодействием электронов. Пусть электронный поток движется в ускоряющем неоднородном поле, которое симметрично относительно средней прямой силовой линии. В данном случае в направлении движения электронов силовые линии сходятся, т. е. напряженность поля возрастает. Условимся такое поле называть сходящимся.

Пусть в это поле влетает поток электронов, скорости которых направлены параллельно. Траектории электронов искривляются в ту же сторону, куда искривлены силовые линии. И только средний электрон движется прямолинейно вдоль средней силовой линии. В результате электроны сближаются, т. е. получается фокусировка электронного потока, напоминающая фокусировку светового потока с помощью собирающей линзы. Кроме того, увеличиваются скорости электронов.

Если силовые линии в направлении движения электронов расходятся, то поле можно условно назвать расходящимся. В нем электронный поток рассеивается, так как у электронов траектории при искривлении удаляются друг от друга. Поэтому ускоряющее расходящееся поле является для электронного потока рассеивающей линзой.

Если поле будет тормозящее сходящееся, то происходит не фокусировка, а рассеивание электронов с уменьшением их скорости. И наоборот, в тормозящем расходящемся поле получается фокусировка электронного потока.

Видео:Урок 290. Объяснение свойств ферромагнетиковСкачать

Урок 290. Объяснение свойств ферромагнетиков

5. ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ В ОДНОРОДНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

В некоторых электровакуумных приборах используется движение электронов в магнитном поле.

Рассмотрим случай, когда электрон влетает в однородное магнитное поле с начальной скоростью v0, направленной перпендикулярно магнитным силовым линиям. В этом случае на движущийся электрон действует так называемая сила Лоренца F, которая перпендикулярна вектору н0 и вектору напряженности магнитного поля Н. Величина силы F определяется выражением: F= ev0H.

При v0 = 0 сила Рравна нулю, т. е. на неподвижный электрон магнитное поле не действует.

Сила F искривляет траекторию электрона в дугу окружности. Поскольку сила F действует под прямым углом к скорости н0, она не совершает работы. Энергия электрона и его скорость не изменяются по величине. Происходит лишь изменение направления скорости. Известно, что движение тела по окружности (вращение) с постоянной скоростью получается благодаря действию направленной к центру центростремительной силы, которой именно и является сила F.

Направление поворота электрона в магнитном поле в соответствии с правилом левой руки удобно определяется по следующим правилам. Если смотреть в направлении магнитных силовых линий, то электрон движется по часовой стреле. Иначе говоря, поворот электрона совпадает с вращательным движением винта, который ввинчивается по направлению магнитных силовых линий.

Определим радиус r окружности, описываемой электроном. Для этого воспользуемся выражением для центростремительной силы, известным из механики: F = mv20/r. Приравняем его значению силы F = ev0H: mv20/r = ev0H. Теперь из этого уравнения можно найти радиус: r= mv0/(eH).

Чем больше скорость электрона v0, тем сильнее он стремится двигаться прямолинейно по инерции и радиус искривления траектории будет больше. С другой стороны, с увеличением Н растет сила F, искривление траектории возрастает и радиус окружности уменьшается.

Выведенная формула справедлива для движения в магнитном поле частиц с любыми массами и зарядом.

Рассмотрим зависимость rот mи e. Заряженная частица с большей массой mсильнее стремится лететь по инерции прямолинейно и искривление траектории уменьшится, т. е. rстанет больше. А чем больше заряд e, тем больше сила F и тем сильнее искривляется траектория, т. е. ее радиус становится меньше.

Выйдя за пределы магнитного поля, электрон дальше летит по инерции по прямой линии. Если же радиус траектории мал, то электрон может описывать в магнитном поле замкнутые окружности.

Таким образом, магнитное поле изменяет только направление скорости электронов, но не ее величину, т. е. между электроном и магнитным полем нет энергетического взаимодействия. По сравнению с электрическим полем действие магнитного поля на электроны является более ограниченным. Именно поэтому магнитное поле применяется для воздействия на электроны значительно реже, нежели электрическое поле.

Видео:Урок 277. Масс-спектрограф. Циклотрон. Магнитный щит ЗемлиСкачать

Урок 277. Масс-спектрограф. Циклотрон. Магнитный щит Земли

6. ЭЛЕКТРОНЫ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ

Современной физикой доказано, что электроны в теле не могут обладать произвольными энергиями. Энергия каждого электрона может принимать лишь определенные значения, называемые уровнями энергии (или энергетическими уровнями).

Электроны, расположенные ближе к ядру атома, обладают меньшими энергиями, т. е. находятся на более низких энергетических уровнях. Чтобы удалить электрон от ядра, надо преодолеть взаимное притяжение между электроном и ядром. Для этого надо затратить некоторую энергию. Поэтому удаленные от ядра электроны обладают большими энергиями; они находятся на более высоких энергетических уровнях.

Когда электрон переходит с более высокого энергетического уровня на более низкий, выделяется определенное количество энергии, называемое квантом (или фотоном). Если атом поглощает один квант энергии, то электрон переходит с более низкого энергетического уровня на более высокий. Таким образом, энергия электронов изменяется только квантами, т. е. определенными порциями.

Распределение электронов по уровням энергии изображают схематически: по вертикали откладывают энергию Wэлектрона, а горизонтальными линиями показывают уровни энергии.

💥 Видео

Поток вектора магнитной индукцииСкачать

Поток вектора магнитной индукции

Магнетизм. Сила Ампера, сила Лоренца. Как не сломать руки? | ЕГЭ 2024 по физикеСкачать

Магнетизм. Сила Ампера, сила Лоренца. Как не сломать руки? | ЕГЭ 2024 по физике

Урок 222. Поток вектора напряженности электрического поляСкачать

Урок 222. Поток вектора напряженности электрического поля

Сила ЛоренцаСкачать

Сила Лоренца

ОЛИМПИАДНАЯ ФИЗИКА. Магнитное поле - 1Скачать

ОЛИМПИАДНАЯ ФИЗИКА. Магнитное поле - 1

ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ сила Ампера правило левой рукиСкачать

ИНДУКЦИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ сила Ампера правило левой руки

Правило ПРАВОЙ и ЛЕВОЙ руки. Сила Ампера и Сила Лоренца. ЕГЭ Физика. Николай НьютонСкачать

Правило ПРАВОЙ и ЛЕВОЙ руки. Сила Ампера и Сила Лоренца. ЕГЭ Физика. Николай Ньютон

1.1 Векторы напряженности и индукции электрического и магнитного полейСкачать

1.1 Векторы напряженности и индукции электрического и магнитного полей

Электричество и магнетизм - Лекция 6Скачать

Электричество и магнетизм - Лекция 6

10 класс. Физика. Сила Лоренца. 16.04.2020Скачать

10 класс. Физика. Сила Лоренца. 16.04.2020
Поделиться или сохранить к себе: