Эмиссионные постоянные некоторых металлов и полупроводников

Элемент	j, эВ	А' А/(см2×град2)	Элемент	j, эВ	А' А/(см2×град2)
Алюминий Барий Вольфрам Германий Железо Кремний Медь Молибден Никель	3,74 2,29 4,50 4,56 4,36 4,10 4,47 4,37 4,84	- - 60 – 100 - -	Олово Платина Селен Сурьма Теллур Торий Уран Хром Цезий	4,11 5,29 4,72 2,35 4,12 3,41 3,74 4,51 1,89	- - - - -

Примечание. Работа выхода сильно зависит от чистоты поверхностей и от примесей. Приведенные данные относятся к чистым образцам.

 

Таблица вариантов модуля N 2

Вари- ант	Номера задач

 

Задачи модуля 2

1. При какой силе тока I, текущего по тонкому проводящему кольцу радиусом R=0,2 м, магнитная индукция в точке, равноудаленной от всех точек кольца на расстояние r=0,3 м, станет равной 20 мкТл?

2. Два бесконечно длинных прямых провода скрещены под прямым углом (рис. 1). По проводам текут токи I₁=80 А и I₂=60 А. Расстояние d между проводами равно 10 см. Определить магнитную индукцию B в точке А, одинаково удаленной от обоих проводников.

3. По бесконечно длинному прямому проводу, изог-нутому так, как это показано на рис. 2, течет ток I=100 А. Определить магнитную индукцию В в точке О, если r=10 см.

4. Напряженность H магнитного поля в центре кругового витка радиусом r=8 см равна 30 А/м. Определить напряженность H₁ на оси витка в точке, расположенной на расстоянии d=6 см от центра витка.

5. Тонкий провод изогнут в виде правильного шести-угольника. Длина а стороны шестиугольника равна 10 см. Определить магнитную индукцию В в центре шести-угольника, если по проводу течет ток I=25 А.

6. По двум бесконечно длинным проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I₁=30 А и I₂=40 А. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке С (рис. 3), одинаково удаленной от обоих проводов на расстояние, равное d.

7. По контуру в виде равностороннего треугольника идет ток I=40 А. Длина а стороны треугольника равна 30 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения высот.

8. Бесконечно длинный провод с током I=100 А изогнут так, как это показано на рис. 4. Определить магнитную индукцию B в точке О. Радиус дуги R=10 см.

9. Магнитный момент p_m тонкого проводящего кольца p_m=5 А×м². Определить магнитную индукцию B в точке А, находящейся на оси кольца и удаленной от точек кольца на расстояние r=20 см (рис. 5).

10. По двум скрещенным под прямым углом бесконечно длинным проводам текут токи I и 2I (I=100 А). Определить магнитную индукцию B в точке А (рис. 6). Расстояние d=10 см.

11. По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рис. 7, течет ток I=200 А. Определить магнитную индукциюB в точке О. Радиус дуги R=10 см.

12. По тонкому кольцу радиусом R=20 см течет ток I=100 А. Определить магнитную индукцию B на оси кольца в точке А (рис. 8). Угол b=p/3.

13. По двум бесконечно длинным проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I₁ и I₂=2I₁ (I₁=100 А). Определить магнитную индукцию B в точке А, равноудаленной от проводов на расстояние d=10 см (рис. 9).

14. По бесконечно длинному проводу, изогнутому так, как это показано на рис. 10, течет ток I=200 А. Определить магнитную индукцию B в точке О. Радиус дуги R=10 см.

15. По тонкому кольцу течет ток I=80 А. Определить магнитную индукцию B в точке А, равноудаленной от точек кольца на расстояние r=10 см (рис. 11). Угол a=p/6.

16. По двум бесконечно длинным, прямым проводам текут одинаковые токи I=60 А. Определить магнитную индукцию B в точке А (рис. 12), равноудаленной от проводов на расстояние d=10 см. Угол b=p/3.

17. Бесконечно длинный провод с током I=50 А изогнут так, как показано на рис. 13. Определить магнитную индукцию B в точке А, лежащей на биссектрисе прямого угла на расстоянии d=10 см от его вершины.

18. Два длинных параллельных провода находятся на расстоянии r=5 см один от другого. По проводам текут в противоположных направлениях одинаковые токи I=10 А каждый. Найти напряженность H магнитного поля в точке, находящейся на расстоянии r₁=2 см от одного и r₂=3 см от другого провода.

19. По двум бесконечно длинным прямым параллельным проводам текут токи I₁=50 А и I₂=100 А в противоположных направлениях. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке, удаленной на r₁=25 см от первого и на r₂=40 см от второго провода.

20. По проводнику в виде тонкого кольца радиусом R=10 см течет ток. Чему равна сила тока I, если магнитная индукция В поля в точке А (рис. 14) равна 1 мкТл? угол b=10^о.

21. Тонкая лента шириной l=40 см свернута в трубку радиусом R= 30 см. По ленте течет равномерно распределенный по ее ширине ток I=200 А (рис. 15). Определить магнитную индукцию В на оси трубки в двух точках: 1) в средней точке; 2) в точке, совпадающей с концом трубки

22. По двум бесконечно длинным прямым проводам, скрещенным под прямым углом, текут токи I₁=30 А и I₂=40 А. Расстояние d между проводами равно 20 см. Определить магнитную индукцию В в точке С (рис. 16), одинаково удаленной от обоих проводов на расстояние, равное d.

23. Бесконечно длинный прямой провод согнут под прямым углом. По проводнику течет ток I=20 А. Какова магнитная индукция в точке А (рис.17), если r=5 см?

24. По бесконечно длинному прямому проводу, согнутому под углом a=120^o, течет ток I=50 А. Найти магнитную индукцию В в точке, лежащей на биссектрисе угла и удаленной от его вершины на расстояние а=5 см.

25. По тонкому проводу, изогнутому в виде прямоугольника, течет ток I=60 А. Длины сторон прямоугольника равны а=30 см и в=40 см. Определить магнитную индукцию В в точке пересечения диагоналей.

26. Тонкий провод в виде дуги, составляющей треть кольца радиусом R==15 см, находится в однородном магнитном поле (В=20 мТл). По проводу течет ток I=30 А. Плоскость, в которой лежит дуга, перпендикулярна линиям магнитной индукции, и подводящие провода находятся вне поля. Определить силу F, действующую на провод.

27. По двум тонким проводам, изогнутым в виде кольца радиусом R= 10 см, текут одинаковые токи I=10 А в каждом. Найти силу F взаимодействия этих колец, если плоскости, в которых лежат кольца, параллельны, а расстояние d между центрами колец равно 1 мм.

28. По двум одинаковым квадратным плоским контурам со стороной а=20 см текут токи I=10 А в каждом. Определить силу F взаимодействия контуров, если расстояние d между соответствующими сторонами контуров равно 2 мм.

29. Короткая катушка площадью S поперечного сечения, равной 150 см², содержит N=200 витков провода, по которому течет ток I=4 А. Катушка помещена в однородное магнитное поле напряженностью H=8 кА/м. Определить магнитный момент p_m катушки, а также вращающий момент M, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол a=60⁰ с линиями индукции.

30. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I=1 кА. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится на расстоянии d, равном ее длине а.

31. По тонкому проводу в виде кольца радиусом R=20 см течет ток I==100 А. Перпендикулярно плоскости кольца возбуждено однородное магнитное поле с индукцией В=20 мТл. Найти силу F, растягивающую кольцо.

32. По трем параллельным прямым проводам, находящимся на одинаковом расстоянии d=20 см друг от друга, текут одинаковые токи I=400 А. В двух проводах направления токов совпадают. Вычислить для каждого из проводов отношение силы, действующей на него к его длине. Провода расположены перпендикулярно некоторой плоскости так, что их оси образуют правильный треугольник.

33. Квадратная проволочная рамка расположена в одной плоскости с длинным прямым проводом так, что две ее стороны параллельны проводу. По рамке и проводу текут одинаковые токи I=200 А. Определить силу F, действующую на рамку, если ближайшая к проводу сторона рамки находится от него на расстоянии, равном ее длине.

34. Тонкий провод длиной l=20 см изогнут в виде полукольца и помещен в магнитное поле (В=10 мТл) так, что площадь полукольца перпендикулярна линиям магнитной индукции. По проводу пропустили ток I=50 А. Определить силу F, действующую на провод. Подводящие провода направлены вдоль линий магнитной индукции.

35. Проволочный виток радиусом r=5 см находится в однородном магнитном поле напряженностью H=2×10³ А/м. Плоскость витка образует угол a=60⁰ с направлением поля. Найти вращающий момент М, действующий на виток.

36. Виток диаметром d=20 см может вращаться около вертикальной оси, совпадающей с одним из диаметров витка. Виток установили в плоскости магнитного меридиана и пустили по нему ток I=10 А. Какой вращающий момент М нужно приложить к витку, чтобы удержать его в начальном положении?

37. Рамка гальванометра длиной а=4 см и шириной b=1,5 см, содержащая N=200 витков тонкой проволоки, находится в магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл. Плоскость рамки параллельна линиям индукции. Какой вращающий момент М действует на рамку, когда по виткам потечет ток силой I=1 мА? Каков магнитный момент p_m рамки при этом токе?

38. Короткая катушка площадью поперечного сечения S=150 см², содержащая N=200 витков провода, по которому течет ток I=4 А, помещена в однородное магнитное поле напряженностью H=8×10³ А/м. Определить магнитный момент p_m катушки, а также вращающий момент М, действующий на нее со стороны поля, если ось катушки составляет угол a=60⁰ с линиями поля.

39. Рамка гальванометра, содержащая N=200 витков тонкого провода, подвешена на упругой нити. Площадь рамки S=1 см². Нормаль к плоскости рамки перпендикулярна к линиям магнитной индукции (В=5×10^-3 Тл). Когда через гальванометр был пропущен ток I=2×10^-6 А, то рамка повернулась на угол a=30⁰. Найти величину постоянной кручения С нити. Постоянной кручения называется величина, численно равная отношению момента силы, действующей на рамку, к углу закручивания (С= М/j).

40. Из тонкой проволоки, масса которой m=2 г, изготовлена квадратная рамка. Рамка свободно подвешена на неупругой нити и по ней пропущен ток I=6 А. Определить период Т малых колебаний рамки в магнитном поле с индукцией В=2×10^-3 Тл.

41. Тонкий проводник в виде кольца массой m=3 г свободно подвешен на упругой нити в однородном магнитном поле. По кольцу течет ток I=2 А. Период Т малых крутильных колебаний относительно вертикальной оси равен 1,2 с. Найти индукцию магнитного поля.

42. На оси контура с током, магнитный момент которого p_m=10^-2 А×м², находится другой такой же контур. Магнитный момент второго контура перпендикулярен оси. Вычислить механический момент М, действующий на второй контур. Расстояние между контурами d=50 см. Размеры контуров малы по сравнению с расстояние между ними.

43. Магнитное поле создано кольцевым проводником радиусом R=20 см, по которому течет ток I=100 А. На оси кольца расположено другое кольцо малых размеров с магнитным моментом p_m=10^-2 А×м². Плоскости колец параллельны, а расстояние между центрами d=1 см. Какова сила, действующая на малое кольцо?

44. Магнитное поле создано бесконечно длинным проводником с током I==100 А. На расстоянии а=10 см от проводника находится точечный диполь, магнитный момент которого (p_m=10^-3 А×м²) лежит в одной плоскости с проводником и перпендикулярен ему. Определить силу, действующую на магнитный диполь.

45. Определить степень неоднородности магнитного поля (dB/dx), если максимальная сила, действующая на точечный магнитный диполь, F_макс=10^-3 Н. Магнитный момент точечного диполя p_m=2×10^-3 А×м².

46. Проволочный виток радиусом r=20 см расположен в плоскости магнитного меридиана. В центре витка установлен компас. Какой силы ток течет по витку, если магнитная стрелка компаса отклонена на угол a= 9⁰ от плоскости магнитного меридиана?

47. Радиус катушки тангес-гальванометра r=25 см. Сколько витков должна иметь катушка, чтобы сила тока, текущего по обмотке, численно была равна тангенсу угла отклонения магнитной стрелки, помещенной в центре обмотки? Ось катушки перпендикулярна к плоскости магнитного меридиана.

48. Длинный прямой соленоид, содержащий n=5 витков на каждый сантиметр длины, расположен перпендикулярно к плоскости магнитного меридиана. Внутри соленоида, в его средней части, находится магнитная стрелка, установившаяся в магнитном поле Земли. Когда по соленоиду пустили ток, стрелка отклонилась на угол a=60⁰. Найти силу тока I.

49. Короткий прямой магнит расположен перпендикулярно к плоскости магнитного меридиана. На оси магнита на расстоянии r=50 см от его середины (которое много больше длины магнита) находится магнитная стрелка. Вычислить магнитный момент p_m магнита, если стрелка отклонена на угол a=6⁰ от плоскости магнитного меридиана.

50. Конденсатор емкостью С=50 мкФ заряжается от батареи, ЭДС которой, E =80 В, и при помощи особого переключателя полностью разряжается 100 раз в секунду через обмотку тангенс-гальванометра, расположенного в плоскости магнитного меридиана. На какой угол будет отклонена магнитная стрелка, находящаяся в центре тангенс-гальванометра, если его обмотка имеет N=10 витков радиусом r=25 см?

Указание. При решении задач 47-50 горизонтальную составляющую индукции магнитного поля Земли принять равной 0,2×10^-4 Тл.

51. По тонкому стержню длиной l=20 см равномерно распределен заряд q= 240 нКл. Стержень приведен во вращение с постоянной угловой скоростью w=10 рад/с относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его середину. Определить: 1) магнитный момент p_m, обусловленный вращением заряженного стержня; 2) отношение магнитного момента p_m к моменту импульса L, если стержень имеет массу m=12 г.

52. Сплошной шар радиусом R=10 см несет заряд q=200 нКл, равномерно распределенный по объему. Шар вращается относительно оси, проходящей через центр шара, с угловой скоростью w=10 рад/с. Определить: 1) магнитный момент p_m кругового тока, обусловленного вращением шара; 2) отношение магнитного момента p_m к моменту импульса L, если масса m шара равна 10 кг.

53. По тонкому кольцу радиусом R=10 см равномерно распределен заряд с линейной плотностью t=50 нКл/м. Кольцо вращается относительно оси, перпендикулярной плоскости кольца и проходящей через его центр, с частотой n=10 с^-1. Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением кольца.

54. Диск радиусом R=8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд (s=100 нКл/м²). Определить магнитный момент p_m обусловленный вращением диска, относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Угловая скорость вращения диска w=60 рад/с.

55. Стержень длиной l=20 см заряжен равномерно распределенным зарядом с линейной плотностью t=0,2 мкКл/м. Стержень вращается с частотой n=10 с^-1 относительно оси, перпендикулярной стержню и проходящей через его конец. Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением стержня.

56. Протон движется по окружности радиусом R=0,5 см с линейной скоростью v=10⁶ м/с. Определить магнитный момент p_m, создаваемый эквивалентным круговым током.

57. Тонкое кольцо радиусом R=10 см несет равномерно распределенный заряд q=80 нКл. Кольцо вращается с угловой скоростью w=50 рад/с относительно оси, совпадающей с одним из диаметров кольца. Найти магнитный момент p_m, обусловленный вращением кольца.

58. Электрон в атоме водорода движется вокруг ядра (протона) по окружности радиусом R=53 пм. Определить магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока.

59. Сплошной цилиндр радиусом R=4 см и высотой h=15 см несет равномерно распределенный по объему заряд (r=0,1 мкКл/м³). Цилиндр вращается с частотой n=10 с^-1 относительно оси, совпадающей с его геометрической осью. Найти магнитный момент p_m цилиндра, обусловленный его вращением.

60. Очень короткая катушка содержит N=1000 витков тонкого провода. Катушка имеет квадратное сечение со стороной длиной a=10 см. Найти магнитный момент p_m катушки при силе тока I=1 кА.

61. По кольцу радиусом R течет ток. На оси кольца на расстоянии d=1 м от его плоскости магнитная индукция В=10 нТл. Определить магнитный момент p_m кольца с током. Считать R много меньшим d.

62. Тонкостенная металлическая сфера радиусом R=10 см несет равномерно распределенный по ее поверхности заряд q=3 мКл. Сфера равномерно вращается с угловой скорость w=10 рад/с относительно оси, проходящей через центр сферы. Найти: 1) магнитный момент p_m кругового тока, создаваемого вращением сферы; 2) отношение магнитного момента к моменту импульса (p_m/L), если масса m сферы равна 100 г.

63. Протон с энергией Т=1 МэВ влетел в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции (В=1 Тл). Какой должна быть минимальная протяженность l поля в направлении, по которому летел протон, когда он находился вне поля, чтобы оно изменило направление движения протона на противоположное?

64. Электрон в однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл движется по окружности. Найти величину эквивалентного кругового тока, создаваемого движением электрона.

65. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с индукцией В=0,2 Тл, стал двигаться по окружности радиуса R=5 см. Чему равна величина магнитного момента эквивалентного кругового тока?

66. По поверхности диска радиусом R=15 см равномерно распределен заряд q=0,2 мкКл. Диск вращается с угловой скоростью w=30 рад/с относительно оси, совпадающей с одним из диаметров диска. Определить магнитный момент p_m, обусловленный вращением диска.

67. Удельная парамагнитная восприимчивость c_уд трехоксида ванадия V₂O₃ при t=17 ⁰C равна 1,89×10^-7 м³/кг. Определить магнитный момент m_м (в магнетонах Бора), приходящийся на молекулу V₂O₃, если плотность (трехоксида ванадия равна 4,87×10³ кг/м³.

68. Прямоугольный ферромагнитный брусок объемом V=10 см³ приобрел в магнитном поле напряженностью H=800 А/м магнитный момент p_m=0,8 А×м². Определить магнитную проницаемость ферромагнетика.

69. Молекула кислорода имеет магнитный момент p_м=2,8 m_В (где m_В – магнетон Бора). Определить намагниченность J газообразного кислорода при нормальных условиях в слабом магнитном поле с индукцией B_o=10 мТл.

70. При температуре T₁=300 К и магнитной индукции В₁=0,5 Тл была достигнута определенная намагниченность J парамагнетика. Определить магнитную индукцию В₂, при которой сохранится та же намагниченность, если температуру повысить до T₂=450 К.

71. Висмутовый шарик радиусом R=1 см помещен в однородное магнитное поле с индукцией В_о=0,5 Тл. Определить магнитный момент p_m, приобретенный этим шариком, если магнитная восприимчивость c висмута равна -1,5×10^-4.

72. При какой напряженности H однородного магнитного поля частота (w_L ларморовой прецессии электронной орбиты в атоме достигает значения 10⁹ с^-1?

73. Кусок стали внесли в магнитное поле напряженностью H=1600 А/м. Определить намагниченность J стали.

Указание. Необходимо воспользоваться графиком зависимости магнитной индукции В в ферромагнетике от напряженности H намагничивающего поля.

74. Молярная магнитная восприимчивость c_m оксида хрома Cr₂O₃ равна 5,8×10 м³/моль. Определить магнитный момент m_м молекулы Cr₂O₃ (в магнетонах Бора), если температура T=300 К.

75. Вычислить среднее число <n> магнетонов Бора, приходящихся на один атом железа, если при насыщении намагниченность J железа равна 1,84 МА/м.

76. В однородном магнитном поле с индукцией В=100 мкТл движется электрон по винтовой линии. Определить скорость v электрона, если шаг h винтовой линии равен 20 см, а радиус R=5 см.

77. В однородном магнитном поле с индукцией В=2 Тл движется протон. Траектория его движения представляет собой винтовую линию с радиусом R=10 см и шагом h=60 см. Определить кинетическую энергию T протона.

78. Заряженная частица, обладающая скоростью v=2×10⁶ м/с, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В=0,52 Тл. Найти отношение q/m заряда частицы к ее массе, если частица в поле описала дугу окружности радиусом R=4 см. По этому отношению определить, какая это частица.

79. Вычислить скорость v и кинетическую энергию T a-частиц, выходящих из циклотрона, если, подходя к выходному окну, a-частицы движутся по окружности радиусом R=50 см. Индукция В магнитного поля циклотрона равна 1,7 Тл.

80. Два иона разных масс с одинаковыми зарядами влетели в однородное магнитное поле, стали двигаться по окружностям радиусами R₁=3 см и R₂=1,73 см. Определить отношение масс ионов, если они прошли одинаковую разность потенциалов.

81. Однозарядный ион натрия прошел ускоряющую разность потенциалов U=1 кВ и влетел перпендикулярно линиям магнитной индукции в однородное поле (В=0,5 Тл). Определить относительную атомную массу А иона, если он описал окружность радиусом R=4,37 см.

82. Электрон прошел ускоряющую разность потенциалов U=800 В и, влетев в однородное магнитное поле В=47 мТл, стал двигаться по винтовой линии с шагом h=6 см. Определить радиус R винтовой линии.

83. Альфа-частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=300 В и, попав в однородное магнитное поле, стала двигаться по винтовой линии радиусом R=1 см и шагом h=4 см. Определить индукцию В поля.

84. Заряженная частица прошла ускоряющую разность потенциалов U=100 В и, влетев в однородное магнитное поле (В=0,1 Тл), стала двигаться по винтовой линии с шагом h=6,5 см и радиусом R=1 см. Определить отношение заряда частицы к ее массе.

85. Электрон влетел в однородное магнитное поле (В=200 мТл) перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определить силу эквивалентного кругового тока I_экв, создаваемого движением электрона в магнитном поле.

86. Протон прошел ускоряющую разность потенциалов U=300 В и влетел в однородное магнитное поле (В=20 мТл) под углом a=30⁰ к линиям магнитной индукции. Определить шаг h и радиус R винтовой линии, по которой будет двигаться протон в магнитном поле.

87. Альфа-частица, пройдя ускоряющую разность потенциалов U, стала двигаться в однородном магнитном поле (В=50 мТл) по винтовой линии с шагом h=5 см и радиусом R=1 см. Определить ускоряющую разность потенциалов, которую прошла альфа-частица.

88. Ион с кинетической энергией Т=1 кэВ попал в однородное магнитное поле (В=21 мТл) и стал двигаться по окружности. Определить магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока.

89. Ион, попав в магнитное поле (В=0,01 Тл), стал двигаться по окружности. Определить кинетическую энергию Т (в эВ) иона, если магнитный момент p_m эквивалентного кругового тока равен 1,6×10^-14 А×м².

90. Ион, несущий один элементарный заряд, движется в однородном магнитном поле с индукцией В=0,015 Тл по окружности радиусом r=10 см. Определить импульс p иона.

91. Частица, несущая один элементарный заряд, влетела в однородное магнитное поле с индукцией В=0,5 Тл. Определить момент импульса, которым обладала частица при движении в магнитном поле, если ее траектория представляла дугу окружности радиусом R=0,2 см.

92. Заряженная частица влетела перпендикулярно линиям индукции в однородное магнитное поле, созданное в среде. В результате взаимодействия с веществом частица, находясь в поле, потеряла половину своей первоначальной энергии. Во сколько раз будет отличаться радиус кривизны траектории начала и конца пути?

93. Заряженная частица, двигаясь в магнитном поле по дуге окружности радиусом R₁=2 см, прошла через свинцовую пластину, расположенную на пути частицы. Вследствие потери энергии частицей радиус кривизны траектории изменился и стал равным R₂=1 см. Определить относительное изменение энергии частицы.

94. Заряженная частица, прошедшая ускоряющую разность потенциалов U=2000 В, движется в однородном магнитном поле с индукцией В=1,51×10^-2 Тл по окружности радиусом r=1 см. Чему равно отношение e/m заряда частицы к ее массе и какова скорость v частицы?

95. Электрон движется в однородном магнитном поле напряженностью H=4000 А/м со скоростью 10⁴ км/с, направленной перпендикулярно к линиям напряженности. Найти силу F, с которой поле действует на электрон, и радиус r окружности, по которой он движется.

96. Протон с энергией Т=1 МэВ влетел в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции (В=1 Тл). Какова должна быть минимальная протяженность l поля в направлении, по которому летел протон, когда он находился вне поля, чтобы оно изменило направление движения протона на противоположное?

97. Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов U=600 В, влетел в однородное магнитное поле с индукцией В=0,3 Тл и начал двигаться по окружности. Вычислить радиус r окружности.

98. Электрон, влетев в однородное магнитное поле с индукцией В=0,2 Тл, стал двигаться по окружности радиуса R=5 см. Чему равна величина магнитного момента эквивалентного кругового тока?

99. Два однозарядных иона, пройдя одинаковую разность потенциалов, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Один ион, масса которого m₁=12 у.е., описал дугу окружности радиусом R₁=4 см. Определить массу m₂ другого иона, который описал дугу окружности радиусом R₂=4,9 см.

100. Два иона, имеющие одинаковый заряд, но различные массы, влетели в однородное магнитное поле. Первый ион начал двигаться по окружности радиусом r₁=5 см, второй ион – по окружности радиусом r₂=2,5 см. Найти отношение m₁/m₂ масс ионов, если они прошли одинаковую ускоряющую разность потенциалов

101. Заряженная частица движется по окружности радиусом R=1 см в однородном магнитном поле с индукцией В=0,1 Тл. Параллельно магнитному полю возбуждено электрическое поле напряженностью E=100 В/м. Вычислить промежуток времени (t, в течение которого должно действовать электрическое поле, для того чтобы кинетическая энергия Т частицы возросла в n=2 раза.

102. В циклотроне требуется ускорить ионы гелия He⁺⁺. Частота n переменной разности потенциалов, приложенной к дуантам, равна 10 МГц. Какова должна быть индукция магнитного поля, чтобы период Т обращения ионов совпал с периодом изменения разности потенциалов?

103. Протон влетел в скрещенные под углом a=120⁰ магнитное (В=50 мТл) и электрическое (Е=20 кВ/м) поля. Определить ускорение a* протона, если его скорость v ( =4×10⁵ м/с) перпендикулярна векторам Е и B.

104. Ион, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=645 В, влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное (В=1,5 мТл) и электрическое (Е=200 В/м) поля. Определить отношение заряда иона к его массе, если ион в этих полях движется прямолинейно.

105. Альфа-частица влетела в скрещенные под прямым углом магнитное (В=5 мТл) и электрическое (Е=30 кВ/м) поля. Определить ускорение а* альфа-частицы, если ее скорость v ( =2×10⁶ м/с) перпендикулярна векторам E и B, причем силы, действующие со стороны этих полей, направлены противоположно друг другу.

106. Электрон, пройдя ускоряющую разность потенциалов U=1,2 кВ, попал в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля и движется в них прямолинейно. Определить напряженность E электрического поля, если магнитная индукция B поля равна 6 мТл.

107. Однородные магнитное (В=2,5 мТл) и электрическое (Е=10 кВ/м) поля скрещены под прямым углом. Электрон, скорость v которого равна 47106 м/с, влетает в эти поля так, что силы, действующие на него со стороны магнитного и электрического полей, сонаправлены. Определить ускорение а* электрона.

108. Однозарядный ион лития массой m=7 а.е.м. прошел ускоряющую разность потенциалов U=300 В и влетел в скрещенные под прямым углом однородные магнитное и электрическое поля. Определить магнитную индукцию B поля, если траектория иона в скрещенных полях прямолинейна. Напряженность E электрического поля равна 2 кВ/м.

109. Альфа-частица, имеющая скорость v=2 Мм/с, влетела под углом a=30⁰ к магнитному (В=1 мТл) и электрическому (Е=1 кВ/м) полям, направленным в одну сторону. Определить ускорение а* альфа-частицы.

110. Протон прошел некоторую ускоряющую разность потенциалов U и влетел в скрещенные под прямым углом однородные поля: магнитное (В=5 мТл) и электрическое (Е=20 кВ/м). Определить разность потенциалов U, если протон в скрещенных полях движется прямолинейно.

111. Магнитное (В=2 мТл) и электрическое (Е=1,6 кВ/м) поля сонаправлены. Перпендикулярно векторам B и E влетает электрон со скоростью v=0,8 Мм/с. Определить ускорение а* электрона.

112. В скрещенные под прямым углом однородные магнитное (H=1 МА/м) и электрическое (Е=50 кВ/м) поля влетел электрон. При какой скорости v иона (по модулю и направлению) он будет двигаться в скрещенных полях прямолинейно?

113. Электрон, ускоренный разностью потенциалов U=3000 В, влетает в магнитное поле соленоида под углом a=30⁰ к его оси. Число ампер-витков соленоида 5000 А×вит. Длина соленоида l=25 см. Найти шаг винтовой траектории электрона в магнитном поле соленоида.

114. Электрон влетает в плоский горизонтальный конденсатор параллельно его пластинам со скоростью v₀=10⁷ м/с. Длина конденсатора l=5 см; напряжённость электрического поля конденсатора E=100 В/см. При вылете из конденсатора электрон попадает в магнитное поле, перпендикулярно к электрическому×полю. Индукция магнитного поля B=10 мТл. Найти радиус R и шаг h винтовой траектории электрона в магнитном поле.

115. Пучок электронов, ускоренных разностью потеналов U=300 В, влетает в однородное магнитное поле, направленное от чертежа к нам (рис.18). Ширина области, в которой создано поле, b=2,5. В отсутствие магнитного поля пучок электронов образует светящееся пятно в точке А флуоресцирующего экрана, расположенного на расстоянии l=5 см от края полюсов магнита. При выключении магнитного поля пятно смещается в точку B. Найти смещение x=AB пучка электронов, если известно, что индукция магнитного поля B=14,6 мкТл.

116. Магнитное поле напряжённостью H=10 кА/м и электрическое поле напряжённостью E=0,8 кВ/м сонаправлены. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью v=1,3×10⁵ м/с. Найти нормальное a_n, тангенциальное a_t и полное a ускорения электрона, если скорость электрона параллельна направлению электрического поля.

117. Магнитное поле напряжённостью H=12 кА/м и электрическое поле напряжённостью E=2,5 кВ/м сонаправлены. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью v=1,5×10⁵ м/с. Найти нормальное a_n, тангенциальное a_t и полное a ускорения электрона, если скорость электрона перпендикулярна направлению электрического поля.

118. Магнитное поле напряжённостью H=9 кА/м и электрическое поле напряжённостью E=2 кВ/м направлены противоположно друг другу. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью v=2,3×10⁵ м/с. Найти нормальное a_n, тангенциальное a_t и полное a ускорения электрона, если скорость электрона параллельна направлению электрического поля.

119. Магнитное поле напряжённостью H=7 кА/м и электрическое поле напряжённостью E=3 кВ/м направлены противоположно друг другу. Электрон влетает в электромагнитное поле со скоростью v=1.7×10⁶ м/с. Найти нормальное a_n, тангенциальное a_t и полное a ускорения электрона, если скорость электрона перпендикулярна направлению электрического поля.

120. Электрон влетает в пространство, где на него два взаимно перпендикулярных магнитных поля с магнитными индукциями B₁=1,73×10^-6 Тл и B₂=2,3×10^-6 Тл. Начальная скорость электрона v₀=5×10⁵ м/с; векторы индукции B₁ и B₂ перпендикулярны вектору скорости v₀. Определить траекторию его движения.

121.Покоящийся в начальный момент электрон ускоряется электрическим полем, напряжённость которого E=const. Через 0,02 с он влетает в магнитное поле, перпендикулярное электрическому, магнитная индукция которого B=10^-5 Тл. Во сколько раз нормальное ускорение электрона в этот момент больше его тангенциального ускорения?

122. Положительно заряженная частица влетает в одинаково направленные перпендикулярно её скорости однородные магнитное и электрическое поля.

Определить, под каким углом к полям будет направлено её ускорение в этот момент, если скорость частицы v=10⁴ м/с, индукция магнитного поля B==6 мТл и напряжённость электрического поля E=30 В/м.

123. Вдоль однородного магнитного поля B=0,01 Тл из одной точки вылетают электроны со скоростью v=0,5×10⁶ м/с, имея малы угловой разброс da=5,0×10^-5 рад. Определите на каком расстоянии от места вылета пучок будет иметь минимальный поперечный размер, и определите его.

124. Через какое время после первой встречи произойдёт встреча двух заряженных частиц, движущихся перпендикулярно магнитному полю индукции B=1,5×10^-3 Тл? При первой встрече они двигались взаимно перпендикулярно. Заряд частицы q=1,6×10^-19 Кл, масса m=1,67×10^-27 кг. Скорости частиц одинаковы, взаимодействием частиц пренебречь.

125. Электрон влетает в слой магнитного поля толщины l=12 см. Скорость электрона v=0,1 Мм/с перпендикулярно как индукции магнитного поля B (B=0,015 Тл) под каким углом электрон вылетит из магнитного поля?

126. Виток, по которому течет ток I=20 А, свободно установился в однородном магнитном поле с индукцией В=0,016 Тл. Диаметр d витка равен 10 см. Определить работу А, которую нужно совершить, чтобы повернуть виток на угол a=p/2 относительно оси, совпадающей с диаметром.

127. Плоская квадратная рамка со стороной а=20 см лежит в одной плоскости с бесконечно длинным прямым проводом, по которому течет ток I=100 А. Рамка расположена так, что ближайшая к проводу сторона параллельна ему и находится на расстоянии l=10 см от провода. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий рамку.

128. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной длиной а=10 см, течет ток I=20 А, сила которого поддерживается неизменной. Плоскость квадрата составляет угол a=20⁰ с линиями индукции однородного магнитного поля (В=0,1 Тл). Вычислить работу А, которую необходимо совершить для того, чтобы удалить провод за пределы поля.

129. Плоский контур, площадь S которого равна 25 см², находится в однородном магнитном поле с индукцией В=0,04 Тл. Определить магнитный поток Ф, пронизывающий контур, если его плоскость составляет угол b=30⁰ с линиями индукции.

130. Квадратная рамка со стороной а=10 см, по которой течет ток I=200 А, свободно установилась в однородном магнитном поле с индукцией В=0,2 Тл. Определить работу А, которую необходимо совершить при повороте рамки вокруг оси, лежащей в плоскости рамки и перпендикулярной линиям магнитной индукции, на угол a=2p/3.

131. Соленоид длиной l=1 м и сечением S=16 см² содержит N=200 витков. Вычислить потокосцепление Y при силе тока I в обмотке 10 А.

132. На длинный картонный каркас ди

⇐ Предыдущая123

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: