Задание 25 ЕГЭ по физике · 030E68
Радиус движения иона
Ион с зарядом q=3,2⋅10−19 Кл и массой m=1,5⋅10−25 кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и после этого попадает в однородное магнитное поле с индукцией B=0,5 Тл, в котором движется по окружности радиусом R. Определите R. Считать, что установка находится в вакууме. Силой тяжести и скоростью иона до прохождения ускоряющей разности потенциалов пренебречь.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При прохождении ускоряющей разности потенциалов электрическое поле совершает работу, равную приобретённой ионом кинетической энергии. Начальной скоростью можно пренебречь.
qU=mv22
Скорость иона после ускорения найдём из закона сохранения энергии.
v=
В магнитном поле сила Лоренца перпендикулярна скорости и играет роль центростремительной силы.
qvB=mv2R
Выразим радиус окружности и подставим выражение для скорости.
R=mvqB=1B
Переведём напряжение в единицы СИ и вычислим радиус.
R=10,5≈8,66⋅10−2 м
qU=mv22
Скорость иона после ускорения найдём из закона сохранения энергии.
v=
В магнитном поле сила Лоренца перпендикулярна скорости и играет роль центростремительной силы.
qvB=mv2R
Выразим радиус окружности и подставим выражение для скорости.
R=mvqB=1B
Переведём напряжение в единицы СИ и вычислим радиус.
R=10,5≈8,66⋅10−2 м
Пример ответа
R≈0,087 м≈8,7 см
Источник: Открытый банк ФИПИ 030E68
Похожие задания
25Электромагнитное излучение с длиной волны 3,3 ⋅ 10^( – 7) м используется для нагревания воды. Какую массу…Нагревание воды фотонами · 002D3A25Плоская монохроматическая световая волна с длиной волны 400 нм падает по нормали на дифракционную решётку.…Период дифракционной решётки · 01C99325В электрической цепи, схема которой показана на рисунке, R1=R, R2=2R, r=0,5R. Когда ключ К разомкнут, на…Мощность в разветвлённой цепи · 05618D25Сила тока в идеальном колебательном контуре меняется со временем так, как показано на рисунке. Определите…Заряд конденсатора в контуре · 07189425На рисунке показана схема электрической цепи, состоящей из источника тока с ЭДС ℰ=12 В и внутренним…Теплота при разряде конденсатора · 0B939C25Частота световой волны, соответствующая «красной границе» фотоэффекта для калия, ν1 =5,33⋅ 10 ^( 14 ) Гц.…Красная граница фотоэффекта · 0BACBC
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.