Физика: сборник задач для поступающих в вузы - Васюков В.И.
Скачать (прямая ссылка):
12. 49. Атом неона ионизируется при столкновении с элегаро-иом, если энергия последнего равна 21,6 эВ (энергия ионизации). Средняя длина свободного пробега электрона в неоновой лампе между двумя последовательными соударениями Л=1 мм. Расстояние между плоскими электродами лампы d= 1 см. Определить напряжение, при котором зажигается неоновая лампа (будет происходить процесс ионизации). Считать, что при ударе электрон полностью передает
—19
энергию атому неона, е=1,6-10 Кл - элементарный заряд, т - масса электрона. { t/ё 216 В ]
13. МАГНЕТИЗМ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ
Магнитные силы
13.1. Прямолинейный проводник массой т = 0,03 кг, по которому протекает ток /=* 5 А, поднимается вертикально вверх в однородном горизонтальном магнитном поле с индукцией В = 0,4 Тл, 83ак.б31
ИЗ
А
г
В
двигаясь к линиям магнитной индукции под углом а = 30е. Через 1=2 с после начала движения он приобретает скорость *»“4 м/с. Определять длину проводника. [ =0,36 м ]
BI sm о
водник, подвешенный на двух гибких проволочках одинаковой длины, может вращаться вокруг горизонтальной оси АС. Проводник находится
однородном вертикальном магнитном поле. /
Если по проводнику течет ток /,= 1 А, проволочки отклоняются на угрл а, = 30° от вертикали. При какой силе тока они будут отклоняться на угол «2=60°? Массой проволочек пренебречь. [ /2=3 А ]
13.3. Стержень расположен перпендикулярно рельсам, расстояние между которыми /=50 см. Рельсы составляют с горизонтом угол а= 30°. Какой должна быть индукция магнитного поля, перпендикулярного плоскости рельсов, чтобы стержень начал двигаться, если по нему пропустить ток силой / = 40 А ? Коэффициент трения стержня о рельсы /<=0,6, масса стержня т — 1 кг.
[ В » mS(/iCOS^ ±sina). q ^ _ ддд движения вверх; 6,5 • Ю"3 Тл -
для движения вниз ]
13.4. Магнитогидродииамический насос для перекачки жидких 'расплавленных) металлов имеет участок в внде канала квадратного сечения со стороной а=2 см, находящийся в однородном магнитном поле. При пропускании через боковые электроды перпендикулярно магнитному полю тока / = 100 А в насосе создается перепад давления Др=0,5 кПа. Определить индукцию магнитного поля.
114
G Р~' ***
[ о,1 Тл ] /3 — у~
13.5. В однородном магнитном поле с индукцией Ж частице
массой т и зарядом q сообщают скорость v, направленную перпендикулярно линиям магнитной индукции. Как будет двигаться эта частица в магнитном поле? [ Траектория - окружность радиусом R период вращения Т = ]
13.6. В однородное магнитное поле с индукцией В влетает со
скоростью v частица массой m и зарядом q. Угол между вектором . р —>
скорости -I» и вектором магнитной индукции В равен а. Как будет
двигаться частица в магнитном поле ? [ Траектория - винтовая
линия, частица движется по поверхности цилиндра радиусом
R = шаг винтовой линии (расстояние, на которое смещается
qB
частица в направлении оси цилиндра за время одного оборота по
. ,r Inmvcosa ,
окружности) Н =-------------- ]
qB
13.7. Электрон влетает в однородное магнитное поле. В точке А
он имеет скорость -t», которая составляет с на- -*• -»¦
В
правлением поля угол а. Прн какой индукции
магнитного поля электрон окажется в точке С ?
Заряд электрона е, масса ш, расстояние AC=L.
[ В = 2як ~^cos а» W к - произвольное целое число ]
13.8. В область поперечного однородного магнитного поля с индукцией Л = 0,1 Тл и размером А = 0,1 м по нормали влетает аг-час-тица. Найти скорость частицы, если после прохождения магнитного поля она отклонится на угол <р = 30° от первоначального направления. Для ОГ-частицы отношение заряда к массе (удельный заряд)
qtm = 0,5• 10*Кл/кг. Ш6 м/с ]
m sin ф
115
13.9. Отрицательно заряженная частица влетает в область однородного магнитного поля с индукцией В = 10-1 Тл, где движется по дуге окружности радиусом Я = 0,2 м. Затем частица попадает в однородное электрическое поле, где пролетает вдоль направления силовой линии участок с разностью потенциалов U = 103 В, при этом скорость частицы изменяется в 3 раза. Определить конечную ско-
VI 6
росгьчастицы. Г -t»,=^^-»3,8-10 м/с 1 * 4RB
13.10. Электрон влетает в область пространства с однородным
4
электростатическим полем с напряженностью Е - 6 • 10 В/м перпен; дикулярно линиям напряженности. Определить значение и направление индукции магнитного поля, которое надо создать в этой области для того, чтобы электрон пролетел ее, не испытывая отклонений. Энергия электрона #'=1,6-1(Г19Дж. [В=0,1 Тл, В 1~п и В1Е ]
