ядро изотопа водорода протия движется в однородном магнитном поле

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

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)

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.

Источник

Ядро изотопа водорода протия движется в однородном магнитном поле

Объединяя формулы, находим скорость движения ядра дейтерия в магнитном поле:

Критерии оценивания выполнения задания

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

II) сделан правильный рисунок с указанием сил, действующих на контур;

V) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины

Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины)

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

Источник

Строение атома водорода и его изотопов

Изотопы водорода

Задача 781.
Описать атомы протия, дейтерия и трития. В чем различие этих атомов? Какие изотопы водорода стабильны?
Решение:
Водород имеет три изотопа: протий (или Н), дейтерий (или D) и тритий (или Т). Массовые доли их соответственно равны 1, 2 и 3. Протий и дейтерий – стабильные изотопы водорода, тритий – радиоактивен (период полураспада 12,5 лет).

Ядро атома протия содержит один протон, а ядро дейтерия и протия включает, кроме протона, соответственно один и два нейтрона. Таким образом, атомы протия, дейтерия и трития содержат на энергетическом уровне по одному электрону, различаются только ядра изотопов: протий содержит только протон, дейтерий – протон и нейтрон, а тритий – протон и два нейтрона. Простое вещество водорода состоит из двухатомных молекул: Н₂, D₂, Т₂.

Энергетическая схема образования молекулы

б) Строение молекулы Н₂ с позиций метода ВС можно представить так:

H . + . H ↔ H (:) H

в) Энергетическая схема образования молекулы (Н₃) по методу МО:

Водородная связь

Задача 783.
Почему между молекулами водорода и молекулами кислорода не образуются водородные связи?
Решение:
Атом водорода, соединённый с атомом сильно электроотрицательного элемента (О, F, N, и др.), способен к образованию ещё одной химической связи с другим подобным атомом. Эта связь намного слабее обычной ковалентной и называется водородной связью, обозначается тремя точками:

HF . HF

Возникновение водородной связи можно объяснить действием электростатических сил. Так при образовании полярной ковалентной связи между атомом водорода и атомом фтора, который характеризуется высокой электроотрицательностью, электронное облако, первоначально принадлежащее атому водорода, сильно смещено в сторону атома фтора. В результате атом фтора приобретает значительный эффективный отрицательный заряд, а ядро водорода (протон) с внешней по отношению к атому фтора стороны почти лишается электронного облака. Между атомом водорода одной молекулы и отрицательно заряжённым атомом фтора соседней молекулы HF возникает электростатическое притяжение, что и приводит к образованию водородной связи. Процесс образования водородной связи между двумя молекулами HF может быть представлен схемой:

Молекулы Н₂ и О₂ – нейтральные частицы, образованные неполярными ковалентными связями, не являются диполями, поэтому при приближении их друг к другу сил электро-статического взаимодействия не наблюдается, никаких дополнительных химических связей не образуется, наоборот, при приближении их будут наблюдаться силы отталкивания.

Источник

Ядро изотопа водорода протия движется в однородном магнитном поле

Горизонтальный проводник длиной 1 м движется равноускоренно в вертикальном однородном магнитном поле, индукция которого равна 0,5 Тл. Скорость проводника горизонтальна и перпендикулярна проводнику (см. рисунок). При начальной скорости проводника, равной нулю, проводник переместился на 1 м. ЭДС индукции на концах проводника в конце перемещения равна 2 В. Каково ускорение проводника?