Ядро изотопа водорода дейтерия движется в однородном магнитном поле с индукцией 0 0000334
Ядро изотопа водорода — дейтерия — движется в однородном магнитном поле с индукцией
перпендикулярно вектору В индукции по окружности радиусом 10 м. Определите скорость ядра.
Ядро дейтерия движется в магнитном поле под действием силы Лоренца По второму закону Ньютона
При этом ядро дейтерия движется по окружности с центростремительным ускорением
Заряд и массу ядра дейтерия находим в справочнике.
Объединяя формулы, находим скорость движения ядра дейтерия в магнитном поле:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур; III) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений величин, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов); IV) представлены необходимые математические преобразования и расчёты (подстановка числовых данных в конечную формулу), приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины | 3 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют. В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения и не зачёркнуты. В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 2 |
Представлены записи, соответствующие одному из следующих Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи. В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. Ядро изотопа водорода дейтерия движется в однородном магнитном поле с индукцией 0 0000334При выполнении заданий с кратким ответом впишите в поле для ответа цифру, которая соответствует номеру правильного ответа, или число, слово, последовательность букв (слов) или цифр. Ответ следует записывать без пробелов и каких-либо дополнительных символов. Дробную часть отделяйте от целой десятичной запятой. Единицы измерений писать не нужно. В заданиях 1–4, 8–10, 14, 15, 20, 25–27 ответом является целое число или конечная десятичная дробь. Ответом к заданиям 5–7, 11, 12, 16–18, 21 и 23 является последовательность двух цифр. Ответом к заданию 13 является слово. Ответом к заданиям 19 и 22 являются два числа. Если вариант задан учителем, вы можете вписать или загрузить в систему ответы к заданиям с развернутым ответом. Учитель увидит результаты выполнения заданий с кратким ответом и сможет оценить загруженные ответы к заданиям с развернутым ответом. Выставленные учителем баллы отобразятся в вашей статистике. Небольшое тело движется вдоль оси Ox. Его координата x изменяется с течением времени t по закону где Ядро изотопа водорода дейтерия движется в однородном магнитном поле с индукцией 0 0000334Варианты задач ЕГЭ
4. Электрон влетает в область однородного магнитного поля индукцией В = 0,01 Тл со скоростью v = 1000 км/с перпендикулярно линиям индукции. Какой путь он пройдет к тому моменту, когда вектор его скорости повернется на 1°? (Решение)
9. Заряженный шарик влетает в область магнитного поля с индукцией В = 0,2 Тл, имея скорость υ = 1000 м/с, перпендикулярную вектору индукции. Какой путь он пройдет к тому моменту, когда вектор его скорости повернется на 1°? Масса шарика m = 0,01 г, заряд q = 500 мкКл. (Решение)
13. В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что поток вектора магнитной индукции через площадь, ограниченную орбитой, остаётся постоянным. Найдите кинетическую энергию частицы Е в поле с индукцией В, если в поле с индукцией B её кинетическая энергия равна E. (Решение) 15. Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5 см и сопротивлением R = 0,1 Ом перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью v = 1м/с. Начальное положение рамки изображено на рисунке к зад. 14. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. Чему равна суммарная работа внешней силы за время движения рамки? Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу, однородно между полюсами, а его индукция B = 1 Тл. (Решение) 16. Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5 см и сопротивлением R = 0,1 Ом перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью v = 1м/с. Начальное положение рамки изображено на рисунке к зад. 14. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться в области, где магнитное поле отсутствует. Индукционные токи, возникающие в рамке, оказывают тормозящее действие, поэтому для поддержания постоянной скорости движения к ней прикладывают внешнюю силу F, направленную вдоль оси Ох. Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу и однородно между полюсами. Чему равна индукция В магнитного поля между полюсами, если суммарная работа внешней силы за время движения рамки A = 2,5·10 −3 Дж? (Решение) 17. Квадратную рамку из медной проволоки со стороной b = 5 см и сопротивлением R = 0,1 Ом перемещают вдоль оси Ох по гладкой горизонтальной поверхности с постоянной скоростью v. Начальное положение рамки изображено на рисунке к зад. 14. За время движения рамка успевает пройти между полюсами магнита и оказаться в области, где магнитное поле отсутствует. Ширина полюсов магнита d = 20 см, магнитное поле имеет резкую границу и однородно между полю-сами, а его индукция равна 1 Тл. Возникающие в рамке индукционные токи нагревают проволоку. Чему равна скорость движения рамки, если за время движения в ней выделяется количество теплоты Q = 2,5·10 −3 Дж? (Решение)
28. Ион ускоряется в электрическом поле с разностью потенциалов U и попадает в однородное магнитное поле перпендикулярно к вектору его индукции B (см. рисунок к зад. 25). Радиус траектории движения иона в магнитном поле R = 0,2 м, индукция магнитного поля В = 0,5 Тл, отношение электрического заряда иона к его массе q/v = 5·10 6 Кл/кг. Определите численное значение U. Кинетической энергией иона при его вылете из источника пренебрегите. (Решение)
35. В колебательном контуре, состоящем из катушки индуктивностью L и воздушного конденсатора емкостью С, происходят гармонические колебания силы тока с амплитудой 10. В тот момент, когда сила тока в катушке равна нулю, быстро (по сравнению с периодом колебаний) пространство между пластинами заполняют диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε = 1,5. На сколько изменится полная энергия контура? (Решение) 36. Чему равен период электромагнитных колебаний в колебательном контуре, если амплитуда силы тока равна Im, а амплитуда электрического заряда на пластинах конденсатора равна qm. (Решение) 38. В идеальном колебательном контуре амплитуда силы тока в катушке индуктивности I = 5 мА, а амплитуда напряжения на конденсаторе Um = 2,0 В. В момент времени t сила тока в катушке I = 3 мА. Определите напряжение на конденсаторе в этот момент. (Решение)
49. В колебательном контуре происходят незатухающие колебания, при которых амплитудные значения силы тока, текущего через катушку индуктивности, и напряжения на конденсаторе равны соответственно I = 1 А иU = 100 В. Каков период T этих колебаний, если ёмкость конденсатора C = 10 мкФ? (Решение) 50. В колебательном контуре происходят незатухающие колебания, при которых амплитудные значения силы тока, текущего через катушку индуктивности, и напряжения на конденсаторе равны соответственно I = 2 А иU = 50 В. Каков период T этих колебаний, если индуктивность катушки контура L = 10 мГн? (Решение) 52. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока в катушке индуктивности Im = 5 мA амплитуда напряжения на конденсаторе Um = 2,0 В, в момент времени t напряжение на конденсаторе равно 1,2 B. Найдите силу тока в катушке в этот момент. (Решение) 53. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 50 мкГн, сопротивлением R = 1 Ом и конденсатора ёмкостью С = 0,1 мкФ, в контуре поддерживаются незатухающие колебания, при которых амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе равна U = 10 В. Какую среднюю мощность при этом потребляет контур от внешнего источника? (Решение) 54. Один радиолюбитель постоянно слушал свою любимую радиостанцию, вещающую на длине волны λ = 3,39 м в диапазоне FM. Однажды передатчик этой радиостанции испортился, и она перешла на резервный передатчик, работающий в диапазоне УКВ на частоте 73,82 МГц. Радиолюбитель решил перестроить входной контур своего радиоприёмника на эту частоту, для чего он в два раза увеличил индуктивность катушки контура, вставив в неё ферромагнитный сердечник большего размера. Настройка на нужную частоту у него при этом сразу не получилась, и пришлось вдобавок немного уменьшить ёмкость конденсатора в контуре. На сколько процентов была уменьшена ёмкость этого конденсатора для точной настройки приемника на новую частоту? (Решение)
60. В домашнем радиоприёмнике, принимающем сигнал в диапазонах длинных, средних и коротких волн (длины волн λ от 13 м до 2600 м), переменный конденсатор входного колебательного контура может изменять свою ёмкость С от 50 пФ до 500 пФ. В каких минимальных пределах при этом должны меняться индуктивности L катушек этого контура? (Решение) 61. В домашнем радиоприёмнике, принимающем сигнал в диапазонах длинных, средних и коротких волн (длины волн λ от 13 м до 2600 м), индуктивности L катушек входного колебательного контура могут изменяться в пределах от 1 мкГн до 4 мГн. В каких минимальных пределах при этом должна меняться ёмкость С переменного конденсатора этого контура? (Решение) 68. 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 оказы-вается пропорциональной частоте её обращения. Найдите радиус орбиты частицы в поле с индукцией В, если в поле с индукцией В он равен R. (Решение) 69. В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы увеличивается так, что её кинетическая энергия прямо пропорциональна индукции поля. Найдите частоту обращения частицы с энергией E, если частота обращения частицы с энергией E равна ν. (Решение) 70. В постоянном магнитном поле с индукцией В заряженная частица движется по окружности радиусом R. Когда индукцию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что её кинетическая энергия прямо пропорциональна индукции поля. Чему будет равен радиус орбиты в магнитном поле с индукцией В? (Решение)
74. Колебательный контур состоит из катушки индуктивностью L = 50 мкГн и сопротивлением R = 1 Ом и конденсатора емкостью С = 0,1 мкФ. В контуре поддерживаются незатухающие колебания, при которых амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе равна U = 10 В. Какую среднюю мощность при этом потребляет контур от внешнего источника? (Решение) 75. В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукция магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы увеличивается так, что её кинетическая энергня прямопропорциональна индукции поля. Найдите частоту обращения частицы с энергией Е, если частота обращения частицы с энергией Е равна v. (Решение) 76. В постоянном магнитном поле с ннлукиней В заряженная частица движется по окружности радиусом R. Когда нндукиию магнитного поля стали медленно увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что ее кинетическая энергня прямо пропорциональна индукции поля. Чему будет равен радиус орбиты в магнитном поле с индукцией В? (Решение)
78. Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс m1/m2 = 2 попадают в однородное магнитное поле, вектор магнитной индукции которого перпендикулярен векторам скорости частиц. Кинетическая энергия первой частицы в А раза больше, чем второй. Чему равно отношение радиусов кривизны траекторий R!/R2 первой и второй частиц в магнитном поле? Ответ округлите до десятых. (Решение) 79. Проводник длиной l = 0,5 м и массой m = 0,2 кг лежит на горизонтальных рельсах перпендикулярно к ним. В пространстве создано однородное магнитное поле индукцией В = 0,2 Тл, направленное вдоль рельсов. Через проводник пропускают ток I = 4 А. Какую минимальную горизонтальную силу надо приложить к проводнику, чтобы он равномерно двигался вдоль рельсов? Коэффициент трения между рельсами и проводником μ = 0,4. (Ответ: 0.64 Н) 80. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивностью 4,5 мГн. Амплитуда колебаний силы тока 6 мА. Какова амплитуда колебаний заряда конденсатора в контуре? (Ответ: 1.8 мкКл)
83. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивностью 8 мГн. Амплитуда колебаний силы тока б мА. Какова максимальная энергия электрического поля конденсатора? (Ответ: 144 нДж) 84. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивностью 4,5 мГн. Амплитуда колебаний заряда конденсатора 10 нКл. В некоторый момент времени заряд конденсатора равен б нКл. Чему равна сила тока в контуре в этот момент времени? (Ответ: 27 мкА) 87. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивностью 4,5 мГн. Амплитуда колебаний силы тока 6 мА. Какова амплитуда колебаний напряжения на конденсаторе в контуре? (Ответ: 90 мВ) 88. Проводник массой m = 25 г и длиной l = 10 см положили на гладкую наклонную плоскость, составляющую угол α = 30° с горизонтом. В пространстве создано однородное магнитное поле с индукцией В = 0,5 Тл, направленное вертикально вверх. Какой минимальный ток нужно пропустить по проводнику, чтобы он двигался вверх по наклонной плоскости равномерно? (Ответ: 2.9 А) 89. Проводник массой m = 25 г и длиной l = 10 см положили на наклонную плоскость, составляющую угол а = 30° с горизонтом. В пространстве создано однородное магнитное поле с индукцией В = 0,5 Тл, направленное вертикально вверх. По проводнику пропускают ток I = 5 А. Каким должен быть коэффициент трения, чтобы проводник двигался вверх по наклонной плоскости равномерно? (Ответ: 0.27)
92. Идеальный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивностью 8 мГн. Амплитуда колебаний заряда на конденсаторе 8 нКл. Какова максимальная энергия магнитного поля катушки? (Ответ: 1.6 пДж) 93. В идеальном колебательном контуре амплитуда колебаний силы тока 2 мА. В некоторый момент времени заряд конденсатора равен 5 нКл, а сила тока в контуре 0,8 мА. Чему равен период колебаний в контуре? (Ответ: 17 мкс) Adblockdetector |