Найти кинетическую энергию протона, движущегося по дуге окружности радиусом 60 см в магнитном поле, индукция которого 1 Тл.
Дано:
Решение:
На протон, движущейся в магнитном поле, действует
сила Лоренца, которая равна центростремительной силе
Ответ: 
Видео:Физика Протон движется в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 20 мТл по окружностиСкачать
№ 839. Протон в магнитном поле индукцией 0,01 Тл описал окружность радиусом 10 см. Найти скорость протона.
Ответ: v = 96 км/с.
Решебник по физике за 10 класс (А.П. Рымкевич, 2001 год),
задача №839
к главе «ГЛАВА IX. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. 39. Магнитное поле тока. Магнитная индукция. Магнитный поток. Закон Ампера. Сила Лоренца. Магнитные свойства веществ».
Выделите её мышкой и нажмите CTRL + ENTER
Большое спасибо всем, кто помогает делать сайт лучше! =)
Нажмите на значок глаза возле рекламного блока, и блоки станут менее заметны. Работает до перезагрузки страницы.
Видео:Правило рук 👋 КАК ЛЕГКО определять НАПРАВЛЕНИЕ ЛИНИЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ??Скачать
Примеры решения задач
Задача 5.1.Рассчитать длину волны де Бройля для электрона, прошедшего ускоряющее поле с разностью потенциалов 100 В.
Длину волны де Бройля движущегося электрона можно определить по формуле
.
Для решения задачи необходимо сравнить кинетическую энергию электрона с его энергией покоя Wо
Wk= eU = 100 эВ = 10 — 4 MэВ.
Кинетическая энергия электрона много меньше энергии покоя электрона Wк -8 м.
Ответ: λ = 1,2·10 -8 м.
Задача 5.2. Вычислить длину волны де Бройля для протона, движущегося со скоростью 0,6 с (с – скорость света в вакууме).
Дано: 
.
Длина волны для протона определяется по формуле де Бройля
.
При движении частицы со скоростью близкой к скорости света необходимо учесть, что релятивистская масса зависит от скорости
. (5.4)
Подставляя выражение (5.4) в формулу длину волны де Бройля, получаем
.
Вычисления: 
м.
Ответ: 
1,76·10 -15 м .
Задача 5.3. Электрон движется по окружности радиусом 0,5 см в однородном магнитном поле с индукцией 0,008 Тл. Определить длину волны де Бройля электрона.
Дано: R = 0,5 см, B = 0,008 Тл.
Дебройлевскую длину волны микрочастицы определяют по формуле
.
Радиус круговой орбиты электрона, движущегося в магнитном поле равен
. (5.5)
Определим скорость частицы из формулы (5.5)
и, подставляя ее в формулу длины волны де Бройля, получаем
.
м.
Ответ: 
= 10 — 10 м.
Задача 5.4. Найти длину волны де Бройля для атома водорода, движущегося при температуре 293 К с наиболее вероятной скоростью.
Дано: Т = 293 К, 
= 
кг/м 3 .
Длину волны де Бройля можно найти по формуле
.
Наиболее вероятная скорость определяется выражением
. (5.6)
Подставляя в формулу длины волны де Бройля выражение (5.6) и массу атома
,
.
пм.
Ответ: 
= 180 пм.
варианты задач
1. Электрон движется со скоростью 1000 
. Определить длину волны де Бройля, характеризующую волновые свойства электрона.
2. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля была равна 1 
.
3. Скорость движения электрона равна 200000 
. Определить длину волны де Бройля, учитывая релятивистскую зависимость массы от скорости.
4. Найти длину волны де бройля электрона, если его кинетическая энергия равна 1 кэВ.
5. Определить длину волны де Бройля для протона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов в 1 МВ.
6. Определить длину волны де Бройля для электрона, движущегося по круговой орбите атома водорода, находящегося в основном состоянии (скорость электрона равна 2·10 6 м/с).
7.Рассчитать дебройлевскую длину волны электрона, находящегося на второй орбите в атоме водорода.
8. Найти скорость движения электрона, если его дебройлевская длина волны численно равна его комптоновской длине волны λk = 2, 43·10 — 12 м.
9. Найти длину волны де Бройля для α-частицы, движущейся в однородном магнитном поле с напряженностью 19 кА/м по дуге окружности радиусом 8 мм.
10. Электрон движется по окружности радиусом 0,4 см в однородном магнитном поле с индукцией 7·10 –3 Тл. Определить дебройлевскую длину волны электрона.
11. Вычислить длину волны де Бройля для электрона, прошедшего ускоряющую разность потенциалов U = 25 В.
12.Вычислить длину волны де Бройля для электрона, движущегося со скоростью 0,6 с (с — скорость света в вакууме).
13. На узкую щель шириной d = 1 мкм направлен параллельный пучок электронов, имеющих скорость 
=3,65·10 8 
. Учитывая волновые свойства электронов, определить расстояние между двумя максимумами первого порядка в дифракционной картине, полученной на экране, отстоящем на
L = 10 cм от щели.
14. Рассчитать длину волны де Бройля для протона, прошедшего ускоряющее поле с разностью потенциалов 100 В.
15. Вывести в общем виде формулу, выражающую зависимость дебройлевской длины волны от ускоряющей разности потенциалов для релятивистской частицы.
16.Какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти протон, чтобы дебройлевская длина волны была равна 1 нм?
17.Определить длину волн де Бройля a-частицы, прошедшей ускоряющую разность потенциалов 1 кВ.
18. Кинетическая энергия протона равна 1 кэВ. Определить величину дополнительной энергии DW , которую необходимо ему сообщить для того, чтобы дебройлевская длина волны уменьшилась в три раза.
19.Вычислить длину волны де Бройля для протона, движущегося со скоростью 0,8 с (с — скорость света в вакууме).
20. Вычислить длину волны l де Бройля для электрона, обладающего кинетической энергией Wk = 13,6 эВ (энергия ионизации атома водорода). Сравнить полученное значение l с диаметром d атома водорода (найти отношение 
). Нужно ли учитывать волновые свойства электрона при изучении движения электрона в атоме водорода? Диаметр атома водорода принять равным удвоенному значению боровского радиуса.
21. Вычислить длину волны де Бройля l для тепловых (Т = 300 К) нейтронов. Масса нейтрона тn = 1,67 . 10 –27 кг.
22.Протон движется в однородном магнитном поле с индукцией
В = 15 мТл по окружности радиусом R = 1,4 м. Определите длину волны де Бройля для протона.
23.Определите, какую ускоряющую разность потенциалов должен пройти электрон, чтобы длина волны де Бройля l для него была равна 1 нм.
24.Определите длину волны де Бройля для электрона, находящегося в атоме водорода в состоянии с главным квантовым числом n =3.
25.Заряженная частица, ускоренная разностью потенциаловU = 500 В, имеет длину волны де Бройля l = 1,282 пм. Принимая заряд этой частицыравным заряду электрона, определите ее массу.
26. При какой скорости электрона его дебройлевская длина волны будет равна 6·10 –7 м?
27. Какую энергию необходимо дополнительно сообщить электрону, чтобы его дебройлевская длина волны уменьшилась от 100 до 50 нм?
28. Определить длину волны де Бройля электрона, находящегося в атоме водорода на первой боровской орбите.
29. Определить длину волны де Бройля для электрона, движущегося со средней квадратичной скоростью при температуре 310 К.
30. При какой скорости электрона его дебройлевская длина волны будет равна 10 –10 м?
🔍 Видео
Физика - движение по окружностиСкачать
Загадка радиуса протона: в чём она состоит и как мы её разгадали?Скачать
Урок 276. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном полеСкачать
Движение заряженной частицы в магнитном поле | Физика ЕГЭ с Никитой АрхиповымСкачать
Физика - Магнитное полеСкачать
Урок 47. Неравномерное движение по окружности. Тангенциальное ускорениеСкачать
Математика | 5 ЗАДАЧ НА ТЕМУ ОКРУЖНОСТИ. Касательная к окружности задачиСкачать
Урок 277. Масс-спектрограф. Циклотрон. Магнитный щит ЗемлиСкачать
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ за 24 минуты. ЕГЭ Физика. Николай Ньютон. ТехноскулСкачать
Кинематика Урок №8. Движение по окружности. Физика ЕГЭ 2022Скачать
Урок 281. Электромагнитная индукция. Магнитный поток. Правило ЛенцаСкачать
Физика | Равномерное движение по окружностиСкачать
ЕГЭ 2017 по Физике Сила Лоренца Задание 30 С4Скачать
Задача на действие магнитного поля на протон. Часть 1 (видео 5) | Магнетизм | ФизикаСкачать
Урок 89. Движение по окружности (ч.1)Скачать
Проверочная по магнитному полюСкачать
Задача на действие магнитного поля на протон. Часть 2 (видео 6) | Магнетизм | ФизикаСкачать
Движение заряженной частицы в магнитном поле 2021-1Скачать
