Задание 25 ЕГЭ по физике · C09713
Движение электрона в магнитном поле
Электрон проходит ускоряющую разность потенциалов U = 1280 В. Затем он влетает в однородное магнитное поле и движется по дуге окружности радиусом R = 60 см в плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции. Чему равен модуль вектора индукции магнитного поля? Считать, что начальная скорость электрона равна нулю.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
При прохождении ускоряющей разности потенциалов электрическое поле сообщает электрону кинетическую энергию. Так как начальная скорость равна нулю, работа поля равна конечной кинетической энергии:
eU=mv22
В магнитном поле электрон движется по окружности. Сила Лоренца играет роль центростремительной силы:
evB=mv2R
Из уравнения движения по окружности выразим магнитную индукцию:
B=mveR
Из закона сохранения энергии выразим скорость и подставим её в формулу для магнитной индукции:
v=,B=1R
Переведём радиус в СИ и подставим массу электрона и элементарный заряд:
R=0,60 м,B=10,60≈2,0⋅10−4 Тл
eU=mv22
В магнитном поле электрон движется по окружности. Сила Лоренца играет роль центростремительной силы:
evB=mv2R
Из уравнения движения по окружности выразим магнитную индукцию:
B=mveR
Из закона сохранения энергии выразим скорость и подставим её в формулу для магнитной индукции:
v=,B=1R
Переведём радиус в СИ и подставим массу электрона и элементарный заряд:
R=0,60 м,B=10,60≈2,0⋅10−4 Тл
Пример ответа
B≈2,0⋅10−4 Тл
Источник: Открытый банк ФИПИ C09713
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 · 01C99325Ион с зарядом q=3,2⋅10^(−19) Кл и массой m=1,5⋅10^(−25) кг проходит ускоряющую разность потенциалов U=2 кВ и…Радиус движения иона · 030E6825В 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 · 0B939C
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.