НЕСФ 2005, 11–12 клас — Задача 2. Електроннолъчева тръба

Национално есенно състезание по физика 2005, тема за 11. – 12. клас · 18 ноември 2005 г. · 10 т.

Условие

В елктроннолъчева тръба електроните се отделят от нагретия катод К, преминават през анода А (метална тръбичка, свързана към положителния полюс на източника) и попадат върху екрана Е (вж. фиг. 2). Анодът е заземен, а потенциалът на катода е $\varphi_\text{К} = -8000\ \mathrm{V}$. Между анода и екрана е разположена намотка, която създава еднородно магнитно поле, насочено перпендикулярно на равнината на чертежа. Магнитното поле е съсредоточено в област с кръгово напречно сечение и радиус $a = 2\ \mathrm{cm}$.

а) Пресметнете скоростта $v$, с която електроните попадат в областта с магнитно поле. Приемете, че електроните се отделят от катода с нулева начална скорост. [3,5 т.]

б) Преди електроните да навлезат в магнитното поле, скоростта им е насочена към центъра $O$ на областта. При каква индукция $B$ на магнитното поле, след излизане от областта, те ще се движат под ъгъл $\theta = 60^\circ$ спрямо първоначалната си посока на движение? [4 т.]

в) За какво време $t$ електронът преминава областта с магнитно поле при този ъгъл на отклонение $\theta$? [2,5 т]

Полезни константи: Елементарен електричен заряд, $e = 1{,}6.10^{-19}\ \mathrm{C}$; Маса на електрона, $m = 9{,}1.10^{-31}\ \mathrm{kg}$. [2,5 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: esenni_2005_11-12problems.pdf · официални решения: esenni_2005_11-12solutions.pdf