две частицы имеющие отношение масс
Две частицы имеющие отношение масс
Задание 26. Две частицы, имеющие отношение зарядов q1/q2 = 2, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение масс m1/m2 этих частиц, если отношение периодов обращения этих частиц T1/T2 = 0,5.
Частицы движутся по окружностям под действием силы Лоренца
,
где — центростремительное ускорение частицы, то есть:
.
Период обращения частицы это время прохождения круга длиной со скоростью v и равен
,
откуда масса частицы равна
.
Используя эту формулу, имеем, что масса первой и второй частиц
и их отношение равно
.
Две частицы имеющие отношение масс
Две частицы, имеющие отношение масс влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и движутся по окружностям. Определить отношение зарядов
если отношение периодов обращения этих частиц
Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, начинает двигаться по окружности под действием силы Лоренца, которая сообщает ей центростремительное ускорение. Второй закон Ньютона для первой и второй частиц в проекции на радиальную ось приобретает вид и
соответственно. Поделив одно равенство на другое, получаем, что
Период обращение по окружности связан с радиусов окружности и скоростью движения соотношением:
Таким образом, для отношения зарядов имеем
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, 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.
Две частицы имеющие отношение масс
Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны их скорости: первая — в поле с индукцией
вторая — в поле с индукцией
Найдите отношение кинетических энергий частиц
если радиус их траекторий одинаков, а отношение модулей магнитной индукции
Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, начинает двигаться по окружности под действием силы Лоренца, которая сообщает ей центростремительное ускорение. Второй закон ньютона для первой и второй частиц в проекции на радиальную ось приобретает вид
и
соответственно. Поделив одно равенство на другое, получаем Отсюда имеем
Следовательно, скорости частиц совпадают. Таким образом, для отношения кинетических энергий частиц имеем
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
2 | |
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:
I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом;
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
III) представлены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);
IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков.
Записи, соответствующие пункту II, 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.
Две частицы имеющие отношение масс
Две частицы, отношение зарядов которых влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение масс частиц
если их кинетические энергии одинаковы. А отношение радиусов траекторий
Заряженная частица, влетающая в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, начинает двигаться по окружности под действием силы Лоренца, которая сообщает ей центростремительное ускорение. Второй закон Ньютона для первой и второй частиц в проекции на радиальную ось приобретает вид
и
соответственно. Поделив одно равенство на другое, получаем
Поскольку кинетические энергии частиц совпадают, имеем
Решая систему из двух уравнений, находим, что отношение масс частиц равно
Две частицы имеющие отношение масс
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Две частицы с отношением зарядов и отношением масс
движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость у обеих частиц равна нулю. Определите отношение кинетических энергий
этих частиц спустя одно и тоже время после начала движения.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Два иона с отношением зарядов и отношением масс
движутся в однородном электрическом поле. Начальная скорость у обоих ионов равна нулю. Определите отношение кинетических энергий этих ионов
спустя одно и то же время после начала движения.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Емкость конденсатора в колебательном контуре равна 50 мкФ. Зависимость силы тока в катушке индуктивности от времени имеет вид: где а = 1,5 А и
Найдите амплитуду колебаний напряжения на конденсаторе. Ответ приведите в вольтах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Емкость конденсатора в колебательном контуре равна 50 мкФ. Зависимость напряжения на конденсаторе от времени имеет вид: где а = 60 B и
Определите максимальное значение силы тока в контуре. Ответ приведите в амперах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
В схеме, изображенной на рисунке, идеальный вольтметр показывает напряжение 3 В. Внутреннее сопротивление источника тока пренебрежимо мало, а сопротивления резисторов Ом. Какова ЭДС источника тока? Ответ приведите в вольтах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Прямой проводник длиной 0,5 м движется с постоянной скоростью 0,8 м/с перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля с индукцией 0,2 Тл. Чему равна разность потенциалов между концами этого проводника? Ответ приведите в вольтах, с точностью до сотых.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Идеальный электромагнитный колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 20 мкФ и катушки индуктивности. В начальный момент времени конденсатор заряжен до напряжения 4 В, ток через катушку не течет. В момент времени, когда напряжение на конденсаторе станет равным 2 В, чему будет равна энергия магнитного поля катушки? Ответ запишите в миллиджоулях.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Две частицы, имеющие отношение зарядов влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение масс
этих частиц, если отношение периодов обращения этих частиц
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Две частицы, имеющие отношение зарядов и отношение масс
влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям. Определите отношение периодов обращения этих частиц
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Две частицы, имеющие отношение зарядов и отношение масс
влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов
Определите отношение скоростей
этих частиц.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Две частицы, имеющие отношение масс влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции и движутся по окружностям. Определить отношение зарядов
если отношение периодов обращения этих частиц
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Проволочная катушка сопротивлением 10 Ом расположена в постоянном однородном магнитном поле так, что линии его индукции направлены вдоль оси катушки. Если соединить концы проволоки друг с другом и выключить магнитное поле, то через катушку протечёт заряд 0,2 Кл. Найдите амплитуду ЭДС индукции, которая возникнет в катушке, если вновь включить прежнее магнитное поле и начать вращать в нём катушку с угловой скоростью 3 рад/с. Ось вращения перпендикулярна оси катушки. Ответ приведите в вольтах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Колебательный контур состоит из конденсатора ёмкостью 10 нФ и катушки индуктивности. Если увеличить ёмкость конденсатора в 4 раза, то резонансная частота контура изменится на Δν = 1 кГц. Чему равна индуктивность катушки? Ответ приведите в генри, округлите до сотых.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
В плоский воздушный конденсатор ёмкостью 16 мкФ вводят пластину с диэлектрической проницаемостью, равной 4, после чего заряжают конденсатор, подключив его к клеммам источника с напряжением 6 В. На сколько уменьшится энергия этого конденсатора, если, не отсоединяя конденсатор от источника, извлечь пластину из конденсатора? Ответ приведите в микроджоулях.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Катушку индуктивности с нулевым сопротивлением подсоединяют к аккумулятору с ЭДС 1,5 В, внутреннее сопротивление которого также пренебрежимо мало. Через 4 с после подсоединения сила тока, текущего через катушку, оказалась равной 10 А. Чему равна индуктивность катушки? Ответ выразите в Гн и округлите до десятых долей.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
В заштрихованной области на рисунке действует однородное магнитное поле, перпендикулярное плоскости рисунка с индукцией В = 0,2 Тл. Квадратную проволочную рамку, сопротивление которой 10 Ом и длина стороны 10 см, перемещают в этом поле в плоскости рисунка поступательно равномерно с некоторой скоростью v. При попадании рамки в магнитное поле в положении 1 в ней возникает индукционный ток, равный 4 мА. Какова скорость движения рамки?
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
К контактам батарейки с некоторым внутренним сопротивлением подсоединён резистор сопротивлением R, при этом через батарейку течёт ток силой I1. Параллельно с этим резистором подсоединяют второй такой же резистор, и сила тока, текущего через батарейку, изменяется в 1,5 раза. После этого второй резистор R отсоединяют и подключают его последовательно с первым резистором. В результате через батарейку начинает течь ток силой I3. Чему равно отношение I3/I1?
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Три одинаковых резистора сопротивлением 30 Ом каждый подключают к источнику постоянного напряжения: первый раз — последовательно, второй — параллельно. При этом показания идеального амперметра (см. рисунок) отличаются в 3 раза. Чему равно внутреннее сопротивление источника напряжения?
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Частица массой 0,08 мг, имеющая заряд 10 –10 Кл, покоится в точке А. При включении горизонтального однородного электрического поля эта частица, двигаясь по горизонтали вдоль силовой линии, смещается в точку В. Напряжение между точками A и B равно 1 В. Чему равна скорость частицы в точке В? Ответ выразите в метрах в секунду.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
На горизонтальном полу лежит ящик массой 270 кг. Его начинают тянуть по полу с постоянной скоростью 1 м/с при помощи горизонтального троса, который наматывается на вал электрической лебёдки. Электродвигатель лебёдки питается от источника постоянного напряжения с ЭДС 150 В и внутренним сопротивлением 1 Ом. Через обмотку электродвигателя, имеющую сопротивление 4 Ом, при этом протекает ток силой 12 А. Пренебрегая трением в механизме лебёдки, найдите коэффициент трения ящика о пол.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Прямолинейный проводник длиной 0,2 м, по которому течёт электрический ток, расположен в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,6 Тл под углом 30° к вектору Сила, действующая на проводник со стороны магнитного поля, равна 0,12 Н. Какова сила тока в проводнике? Ответ выразите в амперах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Энергия магнитного поля, запасённая в катушке при пропускании через неё постоянного тока, равна 120 Дж. Во сколько раз нужно увеличить силу тока, протекающего через обмотку катушки, для того, чтобы запасённая в ней энергия магнитного поля увеличилась на 5760 Дж?
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Электрон, движущийся с некоторой скоростью v0, попадает в область однородного электрического поля. Работа, совершённая силами поля при движении электрона в области электрического поля, положительна и составляет 84% от величины кинетической энергии электрона, вылетающего из области поля. Определите отношение скорости вылетающего из области электрического поля электрона к его первоначальной скорости.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Чему равна длина волны красной границы фотоэффекта для цезия? Работа выхода для цезия Aвых = 0,29 · 10 –18 Дж. Ответ дайте в нанометрах и округлите до целого числа. (Постоянную Планка примите равной )
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Два плоских конденсатора и ключ К соединены так, как показано на схеме. При разомкнутом ключе конденсатор ёмкостью C = 50 пФ заряжают до напряжения 9 В от источника питания. Затем ключ замыкают. Чему будет равен установившийся заряд на конденсаторе ёмкостью 2C? Ответ выразите в нанокулонах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Электрическая цепь состоит из идеального источника постоянного напряжения и подключённого к нему резистора сопротивлением 1,5 Ом. В результате окисления контактов тепловая мощность, выделяющаяся в резисторе, уменьшилась в 9 раз. Чему равно сопротивление окислившихся контактов?
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Маленький шарик, несущий заряд 2 мкКл, подвешенный в вакууме на нити длиной 50 см, вращается в однородном вертикальном магнитном поле. При этом шарик движется в горизонтальной плоскости по окружности с постоянной угловой скоростью 20 рад/с, а нить всегда составляет с вертикалью угол 30°. Модуль силы Лоренца, действующей на этот шарик, равен 20 мкН. Определите модуль индукции магнитного поля.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Сопротивление одного резистора в 4 раза больше, чем сопротивление другого. В первый раз эти резисторы соединяют параллельно, а во второй раз — последовательно. Чему равно отношение сопротивлений цепей в первом и во втором случаях?
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
На рисунке показан график зависимости силы тока I от времени t. Этим током заряжается конденсатор ёмкостью 1 пФ. Какая энергия будет запасена в конденсаторе, когда его зарядка закончится? Ответ выразите в миллиджоулях, округлите до целого числа.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
В точке А в область действия поля влетает частица в направлении, показанном на рисунке, а вылетает в точке С. Отношение массы к заряду частицы
Скорость частицы в точке А равна
индукция магнитного поля B = 0,02 Тл. Найдите расстояние d между точками А и С и выразите в сантиметрах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника постоянного напряжения, соединительных проводов и трёх резисторов сопротивлениями R, 2R и 3R. Найдите отношение мощности, выделяющейся в резисторе с сопротивлением 2R, к мощности, выделяющейся в резисторе с сопротивлением R.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
На рисунке изображена схема электрической цепи, состоящей из источника напряжения с ЭДС 7 В и внутренним сопротивлением 1 Ом, трёх резисторов, идеального вольтметра и замкнутого ключа К. Известно, что R1 = 1 Ом и R2 = 3 Ом. Определите, на какую величину изменится показание вольтметра, если разомкнуть ключ. Ответ дайте в вольтах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Найдите сопротивление участка электрической цепи, схема которого показана на рисунке. Все соединительные проводники являются идеальными.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Два одинаковых по модулю точечных заряда находятся на оси OX. В точке с координатой x0 = 0 м расположен отрицательный заряд; а в точке с координатой x1 = a = 0,5 м — положительный заряд. В точке с координатой x2 = 3a проекция на ось OX вектора напряжённости электростатического поля, созданного этими зарядами, равна 40 В/м. Определите модуль каждого из этих зарядов. Ответ дайте в нКл.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
В идеальном колебательном контуре происходят свободные электромагнитные колебания. Сила тока I в этом контуре изменяется с течением времени t по следующему закону: В этой формуле все величины приведены в СИ. Чему был равен заряд конденсатора в момент времени t = 0? Ответ запишите в микрокулонах.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Электропоезд на магнитной подушке приводится в движение благодаря взаимодействию магнитного поля постоянных магнитов, вмонтированных в основание пути и дающих вертикальное магнитное поле с индукцией B = 1 Тл, с цепочкой горизонтальных проводников, которые прикреплены перпендикулярно вагонам под дном поезда вблизи от магнитов. Длина проводников l = 1,5 м, они расположены через каждые (первый — отступив 0,25 м от «хвоста» поезда), длина поезда L = 100 м, токи I во всех проводниках направлены одинаково. Скорость движения поезда V = 240 км/ч, полезная мощность, развиваемая при этом описанным выше двигателем, P = 800 кВт. Найдите значение силы тока I в проводниках.
Загрузка решений доступна для зарегистрировавшихся пользователей
Электропоезд на магнитной подушке приводится в движение благодаря взаимодействию магнитного поля постоянных магнитов, вмонтированных в основание пути и дающих вертикальное магнитное поле с индукцией B = 1 Тл, с цепочкой горизонтальных проводников, которые прикреплены перпендикулярно вагонам под дном поезда вблизи от магнитов. Длина проводников l = 2 м, они расположены через каждые (первый — отступив 0,25 м от «хвоста» поезда), длина поезда L = 150 м, токи I во всех проводниках направлены одинаково. Скорость движения поезда V = 300 км/ч, полезная мощность, развиваемая при этом описанным выше двигателем, P = 1000 кВт. Найдите значение силы тока I в проводниках.
- две формы числа имеют
- две частицы имеющие отношения зарядов
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
---|---|
2 | |