Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Протон в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца движется по окружности радиусом R. В этом же поле движется Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между-частица. Как изменятся по сравнению с протоном модуль силы Лоренца и период обращения Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между-частицы, если она будет двигаться по окружности такого же радиуса, что и протон?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

Модуль силы ЛоренцаПериод обращения Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между-частицы

На заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца, которая сообщает ей центростремительное ускорение:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Поскольку массы и заряды протона и Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между-частицы связаны соотношениями

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

заключаем, что при таком же радиусе окружности, скорость Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между-частицы должна быть в 2 раза меньше скорости протона. Следовательно,модуль силы Лоренца не изменится.

Период обращения при этом увеличится в два раза.

Видео:Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Чтобы в этом поле двигалась по - №24993Скачать

Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Чтобы в этом поле двигалась по - №24993

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Задание 17. Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца. Как изменятся по сравнению с протоном модуль силы Лоренца и период обращения α-частицы, если она будет двигаться в этом же поле по окружности с той же скоростью?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

На α-частицу со стороны магнитного поля действует сила Лоренца Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между, где q – заряд частицы; v – скорость частицы; B – напряженность магнитного поля. Так как α-частица движется по окружности, то магнитное поле направлено перпендикулярно его движению, то есть Протон движется по окружности в однородном магнитном поле междуи сила Лоренца в данном случае запишется в виде

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

В соответствии со вторым законом Ньютона, силу Лоренца также можно записать как Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между, где Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между— центростремительное ускорение. Получаем значение для радиуса окружности R:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

Теперь вычислим изменение радиуса окружности для альфа-частицы, движущейся с той же скоростью. Альфа-частица имеет в своем составе два протона и два нейтрона, то есть ее масса в 4 раза больше массы протона, а заряд в 2 раза больше заряда протона. В итоге получаем:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между,

то есть радиус окружности увеличится в 2 раза. Так как период обращения T – это время одного полного оборота, а радиус увеличился в 2 раза при сохранении той же скорости, то период Протон движется по окружности в однородном магнитном поле междувозрастет.

Модуль силы Лоренца возрастает, так как заряд α-частицы выше заряда протона.

Видео:Альфа частица движется по окружности в однородном магнитном полеСкачать

Альфа частица движется по окружности в однородном магнитном поле

Подготовка к егэ по физике задание 17. Подборка задач с решениями и ответами

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

подготовка к егэ по физике с ответами и решениями

Просмотр содержимого документа
«Подготовка к егэ по физике задание 17. Подборка задач с решениями и ответами»

1. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на двойном фокусном расстоянии от неё. Предмет начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом оптическая сила линзы и размер изображения?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

3) не изменяется

Оптическая сила линзы обратно пропорциональна ее фокусному расстоянию, выраженному в метрах: Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между. Так как фокусное расстояние линзы неизменно, то неизменна и ее оптическая сила.

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Из рисунка видно, что при приближении предмета к фокусу линзы (синяя линия), его изображение увеличивается.

2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Предмет начинают отодвигать от линзы. Как меняются при этом оптическая сила линзы и размер изображения?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

3) не изменяется

Оптическая сила линзы обратно пропорциональна ее фокусному расстоянию, выраженному в метрах: Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между. Так как фокусное расстояние линзы неизменно, то неизменна и ее оптическая сила.

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Из рисунка видно, что при удалении предмета от линзы (красная линия), его изображение уменьшается.

3. В действующей модели радиопередатчика изменили электроёмкость конденсатора, входящего в состав его колебательного контура, уменьшив расстояние между его пластинами. Как при этом изменятся частота колебаний тока в контуре и длина волны излучения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Период колебаний колебательного контура определяется формулой

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между,

где L – индуктивность катушки; C – емкость конденсатора. Емкость конденсатора связана с расстоянием d между его пластинами выражением:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

и при уменьшении расстояния d емкость конденсатора возрастает. Тогда из первой формулы видно, что возрастет и период колебаний T колебательного контура. Соответственно, частота колебаний v=1/T уменьшится, а длина волны Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между— увеличится.

4. В действующей модели радиопередатчика изменили электроёмкость конденсатора, входящего в состав его колебательного контура, увеличив расстояние между его пластинами. Как при этом изменятся частота колебаний тока в контуре и скорость распространения электромагнитного излучения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Период колебаний колебательного контура определяется формулой Томпсона:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между,

где L – индуктивность катушки; C – емкость конденсатора. Емкость конденсатора связана с расстоянием d между его пластинами выражением:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

и при увеличении расстояния d емкость конденсатора уменьшается. Тогда из первой формулы видно, что уменьшается и период колебаний T колебательного контура. Соответственно, частота колебаний v=1/T увеличится, а скорость распространения электромагнитного излучения волны не изменится, т.к. при изменении частоты пропорционально меняется и длина волны, а скорость определяется как Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

5. α-частица, движущаяся в вакууме со скоростью v

Как изменится кинетическая энергия вылетевшей частицы и угол α, если увеличить напряжение между пластинами конденсатора?

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

На частицу со стороны электрического поля действует сила Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между, где E – напряженность электрического поля; q – заряд частицы. Если напряжение между пластинами заряжённого конденсатора увеличить, то увеличится и напряженность поля E, следовательно, увеличится и сила F. Так как сила F направлена перпендикулярно движению частицы, то при увеличении напряжения, она будет отклоняться от первоначального (горизонтального) направления на больший угол, то есть угол α возрастет.

В горизонтальной плоскости скорость частицы остается неизменной, а в вертикальной плоскости ей придается дополнительное ускорение, которое и отклоняет частицу на угол α. Следовательно, модуль скорости частицы возрастет, а значит, возрастет и ее кинетическая энергия.

6. α-частица, движущийся в вакууме со скоростью v

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

На частицу со стороны электрического поля действует сила Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между, где E – напряженность электрического поля; q – заряд частицы. Если напряжение между пластинами заряжённого конденсатора уменьшить, то уменьшится и напряженность поля E, следовательно, уменьшится и сила F. Так как сила F направлена перпендикулярно движению частицы, то при уменьшении напряжения, она будет отклоняться от первоначального (горизонтального) направления на меньший угол, то есть угол α уменьшается.

В горизонтальной плоскости скорость частицы остается неизменной, значит, время пролета частицы через конденсатор останется прежним. В вертикальной плоскости ей придается дополнительное ускорение, которое и отклоняет частицу на угол α. Следовательно, модуль скорости частицы уменьшится, а значит, уменьшится и ее импульс, равный p=mv.

7. Неразветвлённая электрическая цепь постоянного тока состоит из источника тока и подключённого к его выводам внешнего резистора. Как изменятся при уменьшении сопротивления резистора сила тока в цепи и ЭДС источника?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Силу тока в цепи можно определить по закону Ома для полной цепи:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между,

где E – ЭДС источника; r – внутреннее сопротивление источника тока; R – внешнее сопротивление цепи. Из этой формулы следует, что при уменьшении R сила тока в цепи возрастет. ЭДС источника величина постоянная и не зависит от внешней цепи.

8. Неразветвлённая электрическая цепь постоянного тока состоит из источника тока и подключённого к его выводам внешнего резистора. Как изменятся при увеличении сопротивления резистора внутреннее сопротивление источника ЭДС и напряжение на клеммах источника?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Внутреннее сопротивление источника ЭДС зависит только от конструкции самого источника тока и никак не связано с внешним сопротивлением цепи, поэтому оно не изменится.

Напряжение на клеммах источника определяет падение напряжения на внешней цепи согласно закону Ома Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между, где R – сопротивление внешней цепи, I – сила тока в цепи. При увеличении R сила тока I остается прежней, следовательно, напряжение U на клеммах источника увеличится.

9. 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:

3) не изменилась

На α-частицу со стороны магнитного поля действует сила Лоренца Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между, где q – заряд частицы; v – скорость частицы; B – напряженность магнитного поля. Так как α-частица движется по окружности, то магнитное поле направлено перпендикулярно его движению, то есть Протон движется по окружности в однородном магнитном поле междуи сила Лоренца в данном случае запишется в виде

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

В соответствии со вторым законом Ньютона, силу Лоренца также можно записать как

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между,

где Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между— центростремительное ускорение. Получаем значение индукции напряженности магнитного поля:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

Альфа-частица имеет в своем составе два протона и два нейтрона, то есть ее масса в 4 раза больше массы протона, а заряд в 2 раза больше заряда протона.

Следовательно, сила Лоренца в случае протонов, станет равной:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

(уменьшится в 4 раза), а индукция магнитного поля:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

(уменьшится в 2 раза).

10. 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 кинетической энергией. Как изменились индукция магнитного поля и модуль силы Лоренца?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменилась

На α-частицу со стороны магнитного поля действует сила Лоренца Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между, где q – заряд частицы; v – скорость частицы; B – напряженность магнитного поля. Так как α-частица движется по окружности, то магнитное поле направлено перпендикулярно его движению, то есть Протон движется по окружности в однородном магнитном поле междуи сила Лоренца в данном случае запишется в виде

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

В соответствии со вторым законом Ньютона, силу Лоренца также можно записать как

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между,

где Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между— центростремительное ускорение. Получаем значение индукции напряженности магнитного поля:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

Альфа-частица имеет в своем составе два протона и два нейтрона, то есть ее масса в 4 раза больше массы протона, а заряд в 2 раза больше заряда протона.

Следовательно, сила Лоренца в случае протонов, станет равной:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

(уменьшится в 4 раза), а индукция магнитного поля:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

(уменьшится в 2 раза).

Ответ задания: 33.

11. Плоский конденсатор зарядили и отключили от гальванического элемента. Как изменятся при уменьшении зазора между обкладками конденсатора ёмкость конденсатора и величина заряда на его обкладках?

Емкость C конденсатора зависит от расстояния d между его обкладками по формуле

где — абсолютная диэлектрическая проницаемость среды между обкладками; S – площадь обкладки. Из этой формулы видно, что при уменьшении d емкость конденсатора увеличивается.

Заряд на обкладках конденсатора останется прежним, так как он был отключен от источника тока.

12. Плоский воздушный конденсатор с диэлектриком между пластинами подключён к аккумулятору. Не отключая конденсатор от аккумулятора, диэлектрик удалили из конденсатора. Как изменятся при этом ёмкость конденсатора и разность потенциалов между его обкладками?

Емкость в зависимости от диэлектрика определяется выражением

где — относительная диэлектрическая проницаемость; — абсолютная диэлектрическая проницаемость; S – площадь пластин конденсатора; d – расстояние между пластинами. Из этой формулы видно, что при удалении диэлектрика, величина уменьшится, следовательно, уменьшится и емкость конденсатора.

Так как конденсатор не отключают от аккумулятора, то разность потенциалов между его обкладками не изменится.

13. В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решётка. Решётка освещается лучом света лазерной указки, падающим перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся частота световой волны, падающей на решётку, и угол между нормалью к решётке и направлением на первый дифракционный максимум при удалении воды из сосуда?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Частота света останется неизменной при переходе из одной среды в другую, меняется ее длина и скорость. Длина волны связана со скоростью и частотой колебаний выражением

где v – скорость распространения волн; u – частота колебаний. Причем, чем выше преломление, тем меньше длина волны. То есть, при удалении воды из сосуда, длина волны увеличится.

Угол отклонения лучей и первым дифракционным максимумом связан выражением

где k – порядок спектра (в данном случае k=1); λ — длина волны; d – постоянная дифракционной решетки (зависит от числа полос на единицу длины); — угол отклонения лучей (угол преломления). Так как длина волны увеличивается, а величины d, k остаются неизменными, то угол

14. В прозрачном сосуде, заполненном водой, находится дифракционная решётка. Решётка освещается параллельным пучком монохроматического света, падающим перпендикулярно её поверхности через боковую стенку сосуда. Как изменятся длина световой волны, падающей на решётку, и угол между нормалью к решётке и направлением на первый дифракционный максимум при замене воды в сосуде прозрачной жидкостью с большим показателем преломления?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Частота света останется неизменной при переходе из одной среды в другую, меняется ее длина и скорость. Длина волны связана со скоростью и частотой колебаний выражением

где v – скорость распространения волн; u – частота колебаний. Известно, что чем плотнее среда, тем ниже скорость распространения волны. То есть, при замене воды на жидкость с большим показателем преломления длина волны уменьшится.

Угол отклонения лучей и первым дифракционным максимумом связан выражением

где k – порядок спектра (в данном случае k=1); λ — длина волны; d – постоянная дифракционной решетки (зависит от числа полос на единицу длины); — угол отклонения лучей (угол преломления). Так как длина волны уменьшается, а величины d, k остаются неизменными, то угол

15. Неразветвлённая электрическая цепь состоит из источника постоянного напряжения и резистора. Как изменятся при увеличении внутреннего сопротивления источника сила тока в цепи и напряжение на резисторе? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Закона Ома для полной цепи имеет вид

где R – внешнее сопротивление цепи; r – внутреннее сопротивление источника; I – сила тока в цепи; E – ЭДС источника. Отсюда следует, что сила тока равна

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

Если внутреннее сопротивление r увеличивается, то сила тока I уменьшается. При уменьшении силы тока, в соответствии с законом Ома, напряжение на сопротивление Протон движется по окружности в однородном магнитном поле междутакже уменьшится.

16. Неразветвлённая электрическая цепь состоит из источника постоянного напряжения и резистора. Как изменятся при уменьшении внутреннего сопротивления источника мощность, выделяющаяся на резисторе, и электродвижущая сила источника?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

ЭДС источника тока не зависит от внутреннего сопротивления. При этом из закона Ома для полной цепи, можно сделать вывод, что сила тока в цепи увеличится и будет равна

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между,

где r – внутреннее сопротивление источника тока; R – внешнее сопротивление цепи.

Так как ток в цепи становится больше, то мощность, выделяемая на резисторе, также увеличится.

17. При настройке колебательного контура радиопередатчика его индуктивность уменьшили. Как при этом изменятся частота излучаемых волн и длина волны излучения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Частота излучаемых волн пропорциональна частоте колебаний в колебательном контуре. Частота колебаний в контуре определяется по формуле , откуда видно, что при уменьшении индуктивности L, частота возрастает.

Длина волны излучения равна Протон движется по окружности в однородном магнитном поле междуи при увеличении частоты v длина волны уменьшается.

18. При настройке колебательного контура радиопередатчика его индуктивность увеличили. Как при этом изменятся период колебаний силы тока в контуре и длина волны электромагнитного излучения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Период колебаний в колебательном контуре определяется выражением

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

и при увеличении индуктивности катушки L, период колебаний увеличивается.

Частота колебаний в контуре определяется по формуле , и при увеличении T она уменьшается. Длина волны излучения равна Протон движется по окружности в однородном магнитном поле междуи при уменьшении частоты v длина волны увеличивается.

19. По проволочному резистору течёт ток. Как изменятся при уменьшении длины проволоки в 4 раза и увеличении силы тока вдвое тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе, и его электрическое сопротивление?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Тепловая мощность, выделяемая на сопротивлении пропорциональна мощности тока . В свою очередь сопротивление , где — удельное сопротивление провода; — длина провода; S – поперечное сечение провода. Если длину провода уменьшить в 4 раза, то сопротивление станет равным

то есть уменьшится в 4 раза. Тогда выделяемая на сопротивлении мощность при увеличении силы тока в 2 раза будет равна

то есть оно не изменится.

20. По проволочному резистору течёт ток. Как изменятся при уменьшении длины проволоки в 2 раза и увеличении силы тока вдвое тепловая мощность, выделяющаяся на резисторе, и его электрическое сопротивление?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Тепловая мощность, выделяемая на сопротивлении пропорциональна мощности тока . В свою очередь сопротивление , где — удельное сопротивление провода; — длина провода; S – поперечное сечение провода. Если длину провода уменьшить в 2 раза, то сопротивление станет равным

то есть уменьшится в 2 раза. Тогда выделяемая на сопротивлении мощность при увеличении силы тока в 2 раза будет равна

то есть увеличится в 2 раза.

21. В схеме, показанной на рисунке, R1 R2. Что произойдёт с показаниями амперметра и вольтметра после переключения ключа К из положения 1 в положение 2? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

Амперметр показывает ток в цепи. Величина тока определяется из закона Ома для полной цепи по формуле

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

Так как ЭДС источника E и его внутреннее сопротивление r постоянны, то при выборе резистора R2 с меньшим сопротивлением, ток в цепи возрастет.

Показания вольтметра можно найти из закона Ома U=IR или в виде

Отсюда видно, что при уменьшении сопротивления R напряжение U уменьшится.

. В схеме, показанной на рисунке, R1

Амперметр показывает ток в цепи. В данном случае величина тока определяется из закона Ома для полной цепи по формуле

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между.

Данная формула показывает, что при выборе резистора R2 с большим сопротивлением и при постоянной ЭДС источника E и его внутреннем сопротивлении r, то, ток в цепи убывает.

Показания вольтметра можно найти из закона Ома U=IR, который можно записать в виде

Отсюда видно, что при увеличении сопротивления R напряжение U увеличивается.

23. Ученик провёл опыт по преломлению света, представленный на рисунке. Как изменятся при уменьшении угла падения угол преломления света, распространяющегося в стекле, и показатель преломления стекла?

Синус угла падения α и синус угла преломления γ связаны между собой выражением

где n – показатель преломления стекла. Так как показатель преломления в опыте не меняется (он зависит от материала стекла, то есть от его оптических свойств), то при уменьшении угла падения α угол преломления γ также уменьшается (так как при уменьшении угла синус этого угла также уменьшается).

24. Ученик провёл опыт по преломлению света, представленный на рисунке. Как изменятся при увеличении угла падения угол преломления света, распространяющегося в стекле, и показатель преломления стекла?

Синус угла падения α и синус угла преломления γ связаны между собой выражением

где n – показатель преломления стекла. Так как показатель преломления в опыте не меняется (он зависит от материала стекла, то есть от его оптических свойств), то при увеличении угла падения α угол преломления γ также увеличится (так как при увеличении угла синус этого угла также увеличивается).

25. При настройке колебательного контура радиопередатчика его индуктивность уменьшили. Как при этом изменились период колебаний тока в контуре и длины волны излучения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменилась

Период колебаний тока в колебательном контуре определяется выражением Протон движется по окружности в однородном магнитном поле междуи с уменьшением индуктивности L период также уменьшится. Длина волны излучения связана с периодом колебаний выражением

где c – скорость волны; v=1/T – частота волны. Из этой формулы видно, что при уменьшении периода колебаний длина волны уменьшается.

26. При настройке колебательного контура радиопередатчика ёмкость входящего в него конденсатора увеличили. Как при этом изменились частота колебаний тока в контуре и длина волны излучения?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

3) не изменилась

Частота колебаний контура определяется по формуле

и при увеличении емкости C частота уменьшается. Длина волны излучения связана с частотой колебаний колебательного контура выражением:

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между,

где c – скорость распространения радиоволн. Из этой формулы видно, что с уменьшением частоты длина волны увеличивается.

27. Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Как изменятся радиус окружности и период обращения протона, если его скорость увеличится?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Со стороны магнитного поля на протон действует сила Лоренца, равная

и так как протон движется по окружности, то угол и сила Лоренца равна

В соответствии со вторым законом Ньютона F=ma, где Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между— центростремительное ускорение протона, получаем:

откуда радиус орбиты равен:

Из этой формулы видно, что при увеличении скорости радиус орбиты протона увеличивается.

Период обращения протона – это время, за которое он совершает один полный оборот, то есть время, за которое он проходит расстояние равное . Из формулы (1) видно, что при увеличении скорости радиус окружности увеличивается во столько же раз, следовательно, период обращения, равный

будет оставаться прежним.

28. Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Как изменятся радиус окружности и период обращения протона, если его скорость уменьшится?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

Со стороны магнитного поля на протон действует сила Лоренца, равная

и так как протон движется по окружности, то угол и сила Лоренца равна

В соответствии со вторым законом Ньютона F=ma, где Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между— центростремительное ускорение протона, получаем:

откуда радиус орбиты равен:

Из этой формулы видно, что при уменьшении скорости радиус орбиты протона уменьшается.

Период обращения протона – это время, за которое он совершает один полный оборот, то есть время, за которое он проходит расстояние равное . Из формулы (1) видно, что при уменьшении скорости радиус окружности уменьшается во столько же раз, следовательно, период обращения, равный

будет оставаться прежним.

29. На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС E и два резистора: R1 и R2. Если ключ К замкнуть, то как изменятся сила тока через резистор и суммарная тепловая мощность, выделяющаяся на внешнем участке цепи? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь.

В соответствии с законом Ома для полной цепи, сила тока в цепи равна

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

и при нулевом внутреннем сопротивлении r=0, получаем:

До замыкания ключа внешнее сопротивление цепи равно и сила тока равна

После замыкания ключа ток стал течь только через резистор R1 и внешнее сопротивление цепи стало равно R=R1, следовательно, имеем ток

Из формул (1) и (2) видно, что при замыкании ключа ток в цепи возрастает.

Выделяемая на внешней цепи R мощность равна

До замыкания ключа мощность

а после замыкания ключа

Из формул (3) и (4) видно, что выделяемая мощность после замыкания ключа больше мощности до замыкания, то есть она увеличивается.

30. На рисунке показана цепь постоянного тока, содержащая источник тока с ЭДС E и два резистора R1 и R2. Первоначально ключ К замкнут. Если ключ К разомкнуть, то как изменятся общее сопротивление внешнего участка цепи и напряжение на резисторе R1? Внутренним сопротивлением источника тока пренебречь. Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

В соответствии с законом Ома для полной цепи, сила тока в цепи равна

Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между

и при нулевом внутреннем сопротивлении r=0, получаем:

При замкнутом ключе внешнее сопротивление цепи равно и сила тока равна

В соответствии с законом Ома напряжение на сопротивлении R1 равно

После размыкания ключа ток стал течь через резисторы R1 и R2 и внешнее сопротивление цепи стало равно , следовательно, ток в цепи стал равен

и напряжение на сопротивлении R1:

Из формул (1) и (2) видно, что при размыкании ключа сопротивление цепи возрастает, а напряжение на сопротивлении R1 уменьшается.

💡 Видео

Физика Протон движется в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 20 мТл по окружностиСкачать

Физика Протон движется в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 20 мТл по окружности

17 задание 15 варианта ЕГЭ 2020 по физике М.Ю. Демидовой (30 вариантов)Скачать

17 задание 15 варианта ЕГЭ 2020 по физике М.Ю. Демидовой (30 вариантов)

Движение заряженной частицы в магнитном поле | Физика ЕГЭ с Никитой АрхиповымСкачать

Движение заряженной частицы в магнитном поле | Физика ЕГЭ с Никитой Архиповым

Движение заряженной частицы в магнитном поле | 16 задание ЕГЭ | Магнитные поля в ЕГЭ по физикеСкачать

Движение заряженной частицы в магнитном поле | 16 задание ЕГЭ | Магнитные поля в ЕГЭ по физике

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

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

α-частица движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под - №25018Скачать

α-частица движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под - №25018

17 задание 3 варианта ЕГЭ 2021 по физике М.Ю. Демидовой (30 вариантов)Скачать

17 задание 3 варианта ЕГЭ 2021 по физике М.Ю. Демидовой (30 вариантов)

17 задание 6 варианта ЕГЭ 2020 по физике М.Ю. Демидовой (10 вариантов)Скачать

17 задание 6 варианта ЕГЭ 2020 по физике М.Ю. Демидовой (10 вариантов)

17 ЗАДАНИЕ. 28 ВАРИАНТ. ФИЗИКА. ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ 2020. 30 ВАРИАНТОВ. РЕШЕНИЕ И РАЗБОР. ДЕМИДОВА. ФИПИ.Скачать

17 ЗАДАНИЕ. 28 ВАРИАНТ. ФИЗИКА. ЕГЭ ПО ФИЗИКЕ 2020. 30 ВАРИАНТОВ. РЕШЕНИЕ И РАЗБОР. ДЕМИДОВА. ФИПИ.

Урок 276. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном полеСкачать

Урок 276. Сила Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле

Задача на действие магнитного поля на протон. Часть 1 (видео 5) | Магнетизм | ФизикаСкачать

Задача на действие магнитного поля на протон. Часть 1 (видео 5) | Магнетизм | Физика

КАК РЕШАТЬ 22 вариант из сборника ДЕМИДОВОЙ ЕГЭ по физике 2023?Скачать

КАК РЕШАТЬ 22 вариант из сборника ДЕМИДОВОЙ ЕГЭ по физике 2023?

Физика - движение по окружностиСкачать

Физика - движение по окружности

Криволинейное, равномерное движение материальной точки по окружности. 9 класс.Скачать

Криволинейное, равномерное движение материальной точки по окружности. 9 класс.

ЕГЭ 2017 по Физике Сила Лоренца Задание 30 С4Скачать

ЕГЭ 2017 по Физике Сила Лоренца  Задание 30 С4

Физика | Равномерное движение по окружностиСкачать

Физика | Равномерное движение по окружности

Протон в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца - №25027Скачать

Протон в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца - №25027

Задание 17. Вариант 22. Физика ЕГЭ 2021.Типовые экзаменационные варианты М.Ю. Демидовой. Разбор.ФИПИСкачать

Задание 17. Вариант 22. Физика ЕГЭ 2021.Типовые экзаменационные варианты М.Ю. Демидовой. Разбор.ФИПИ
Поделиться или сохранить к себе: