Задание № 4397 по физике: Магнитное поле

Магнитное полеПо тексту · среднее

В школьной лаборатории изучают действие магнитного поля. В первом опыте прямой проводник длиной 0,2 м с током 5 А находится в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл. Сначала проводник расположен перпендикулярно линиям индукции, затем его повернули так, что угол между проводником и линиями индукции стал равен 30°.
Во втором опыте в вакуумной камере пучок протонов влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,02 Тл перпендикулярно вектору индукции. Скорость протона 3⋅1053\cdot10^{5} м/с, масса 1,6⋅10−271{,}6\cdot10^{-27} кг, заряд 1,6⋅10−191{,}6\cdot10^{-19} Кл. Для сравнения в то же поле с такой же скоростью влетает α-частица, масса которой в 4 раза, а заряд в 2 раза больше, чем у протона. Для наблюдателя протон движется по плоскости листа вправо, а вектор магнитной индукции перпендикулярен листу и направлен от наблюдателя в лист.
В третьем опыте на катушку (соленоид) длиной 0,5 м намотано 500 витков, по ней идёт ток 2 А. Поле внутри катушки считайте однородным. Магнитная постоянная μ0=4π⋅10−7\mu_0 = 4\pi\cdot10^{-7} Гн/м.

Чему равно отношение радиуса траектории α-частицы к радиусу траектории протона во втором опыте?

  1. A4
  2. B2
  3. C8
  4. D0,5
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • B2

Разбор

Радиус r=mvqBr = \dfrac{mv}{qB}. Скорость и индукция у частиц одинаковы, поэтому rαrp=mαmp⋅qpqα=42=2\dfrac{r_\alpha}{r_p} = \dfrac{m_\alpha}{m_p}\cdot\dfrac{q_p}{q_\alpha} = \dfrac{4}{2} = 2. Значение «4» получается, если не учесть заряд, значение «8» при умножении, а не делении на отношение зарядов, значение «0,5» при перевёрнутом отношении.

Ошибка в задании

Опишите ошибку в условии, вариантах или разборе. Не больше 1000 знаков.

Похожие задания по теме «Магнитное поле»

Все 13 заданий темы

Репетиторы по физике

Тренажёр

Потренируйте тему «Магнитное поле»

13 заданий по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Из каких заданий
Сколько заданий