Сила Лоренца

Внимание! В задачах, где в ответе получается число × на степень 10, нужно писать ответ в таком формате: 4 10^-19

1. Электрон влетает перпендикулярно линиям индукции магнитного поля со скоростью 10^7 м/с. С какой силой поле действует на электрон? Индукция магнитного поля 5 мТл, заряд электрона 1,6·10^-19 Кл.

2. На заряженную частицу, влетевшую в однородное магнитное поле с индукцией 0,25 Тл, перпендикулярно силовым линиям, действует сила Лоренца 1,5 мкН. Определите скорость частицы, если ее заряд 1 мкКл.

3. На частицу с зарядом 1 мкКл, влетающую в однородное магнитное поле со скоростью 10 м/с под углом 30° к линиям магнитной индукции, действует сила Лоренца 1,2 мкН. Определите величину индукции поля.

4. Найдите ускорение протона, который движется со скоростью 2 м/с в магнитном поле с индукцией 3 мТл перпендикулярно линиям поля. Отношение заряда протона к его массе (удельный заряд) 10^8 Кл/кг.

5. Ядро атома гелия влетает в однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл со скоростью 5·10^6 м/с, направленной перпендикулярно линиям индукции. Определите радиус окружности, по которой движется частица, если ее масса 6,65·10^-27 кг, заряд 3,2·10^-19 Кл.

6. Протон описал окружность радиусом 5 см в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл. Определите импульс протона, если его заряд равен 1,6·10^-19 Кл.

7. Заряженная частица движется в однородном магнитном поле по окружности со скоростью 10 м/с. Индукция магнитного поля равна 0,312 Тл. Радиус окружности 4 см. Определите заряд частицы, если ее кинетическая энергия 2·10^-15 Дж.

8. Электрон влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Через 1,8 нс направление вектора скорости электрона изменилось на противоположное. Определите величину индукции магнитного поля. Масса электрона 9,1·10^-31 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

9. Протон влетел в однородное магнитное поле, описал дугу в 0,25 окружности и снова вылетел из поля. Найдите время его движения в магнитном поле. Индукция магнитного поля 1 мТл. Масса протона 1,67·10^-27 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

10. Электрон влетает в магнитное поле перпендикулярно ему и движется по окружности радиусом 1 см. Индукция магнитного поля 0,01 Тл. Найдите силу, действующую на электрон со стороны магнитного поля. Масса электрона 9,1·10^-31 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

11. Две частицы, имеющие отношение зарядов q1/q2=0,25 и отношение масс m1/m2 = 2, влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Определите отношение радиусов R1/R2 частиц, если отношение их скоростей υ1/υ2=2

12. В некоторой области пространства созданы однородные магнитное и электрическое поля. Перпендикулярно обоим полям движется по прямой положительно заряженная частица с постоянной скоростью. Найдите величину скорости, если вектор магнитной индукции составляет 0,3 Тл, а напряженность электрического поля 300 кВ/м.

13. Два иона с одинаковыми зарядами и кинетическими энергиями влетают в однородное магнитное поле. Первый ион описал окружность радиусом 3 см, а второй – окружность радиусом 1,5 см. Определите отношение массы первого иона к массе второго.

14. Две заряженные частицы, заряды которых равны, а масса первой в 4 раза больше массы второй, в однородном магнитном поле вращаются по окружностям одного и того же радиуса. Во сколько раз кинетическая энергия второй частица больше кинетической энергии первой?

15. Протон влетает в магнитное поле с индукцией 6,3 мТл перпендикулярно линиям индукции. Сколько оборотов сделает протон за 0,1 с? Масса протона 1,67·10^-27 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

16. Электрон, пролетевший ускоряющую разность потенциалов 500 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции. Найдите радиус кривизны траектории электрона. Масса электрона 9,1·10^-31 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

17. Протон в магнитном поле с индукцией 0,01 Тл движется по дуге окружности радиусом 10 см. После вылета из магнитного поля он полностью тормозится электрическим полем. Чему равна тормозящая разность потенциалов, если удельный заряд протона составляет 10^8 Кл/кг?

18. Протон с энергией 1 МэВ влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции поля. Какой должна быть минимальная протяженность поля в направлении движения протона, чтобы направление его скорости сменилось на противоположное? Индукция магнитного поля 1 Тл. Масса протона 1,67·10^-27 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

19. Пройдя ускоряющую разность потенциалов 3,52 кВ, электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,01 Тл перпендикулярно линиям индукции и стал двигаться по дуге окружности радиусом 2 см. Найдите отношение заряда электрона к его массе (удельный заряд).

20. Электрон со скоростью 10^6 м/с влетает в совпадающие по направлению однородные магнитное и электрическое поля. Величина индукции магнитного поля 10^-4 Тл, величина напряженности электрического поля 100 В/м. Вектор скорости электрона перпендикулярен силовым линиям полей. Найдите ускорение электрона. Масса электрона 9,1·10^-31 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

21. Протон движется по окружности радиусом 8 см в магнитном поле с индукцией 0,6 Тл. Найдите величину напряженности однородного электрического поля, которое следует включить, чтобы протон стал двигаться по прямой. Масса протона 1,7·10^-27 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

22. Шарик массой 1 г с зарядом 1 мКл, подвешенный на нити длиной 0,5 м, находится в вертикальном магнитном поле с индукцией 3 Тл и движется в нем по окружности так, что нить составляет с вертикалью угол 60°. Найдите угловую скорость шарика.

23. Протон, ускоренный разностью потенциалов 500 кВ, пролетает поперечное однородное магнитное поле с индукцией 0,51 Тл. Найдите угол отклонения протона от первоначального направления, если толщина области поля 10 см. Масса протона 1,67·10^-27 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

24. Протон влетает в однородное магнитное поле под углом 45° к линиям индукции и движется по винтовой линии с шагом 2 см. Определите начальный импульс частицы, если индукция магнитного поля 0,5 мТл. Заряд протона 1,6·10^-19 Кл.

25. Электрон движется в магнитном поле, индукция которого 2 мТл, по винтовой линии радиусом 2 см и шагом винта 5 см. Определите скорость электрона. Масса электрона 9,1·10^-31 кг, заряд 1,6·10^-19 Кл.

26. Электрон, ускоренный разностью потенциалов 250 В, влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,51 Тл под углом 60°. Найдите шаг винтовой линии, по которой будет двигаться электрон. Масса электрона 9,1·10^-31 кг, модуль заряда 1,6·10^-19 Кл.

27. Пучок протонов влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 0,1 Тл. Направление поля перпендикулярно скорости пучка. В этом поле протоны движутся по дуге окружности радиусом 0,2 м и попадают на заземленную мишень. Рассчитайте тепловую мощность, выделяющуюся в мишени во время попадания протонов. Сила тока в пучке 0,1 мА. Удельный заряд протона 10^8 Кл/кг.