НЕСФ 2008, 10. клас — Задача 1

Национално есенно състезание по физика 2008, Тема 10. клас · 22 ноември 2008 г. · 10 т.

Условие

Под действие на еднородно (хомогенно) електрично поле (област $A_1$) изпусканите от радиоактивен източник $\alpha$-частици с маса $m = 6{,}7.10^{-27}$ kg и заряд $q = 3{,}2.10^{-19}$ C се ускоряват от състояние на покой и изминават разстояние $d = 1$ cm (вж. фиг. 1). Ускоряващото напрежение е $U = 100$ V. След това те попадат в областта $A_2$, в която е създадено постоянно и еднородно магнитно поле с индукция $B = 0{,}1$ T. Тя е насочена перпендикулярно на равнината, в която се движат $\alpha$-частиците. Широчината на областта $A_2$ е $s = 1$ cm. Определете:

а) скоростта v, с която $\alpha$-частиците навлизат в $A_2$; [2 т.]

б) ускорението $a$, с което $\alpha$-частиците се движат в $A_1$; [2 т.]

в) големината на магнитната сила $F$, действаща на частиците в $A_2$; [1 т.]

г) посоката на индукцията на магнитното поле; [1 т.]

д) ъгъла $\beta$ на отклонение на $\alpha$-частиците от първоначалната им посока на движение, когато те напускат $A_2$, ако са се движели по дъга от окръжност с радиус $r = 2$ cm. [2 т.]

е) времето $t$ на движение на $\alpha$-частиците в $A_2$; [2 т.]

Отговори

Решение

Оригинал в Архива: esenni_2008_10problems.pdf · официални решения: esenni_2008_10solutions.pdf