НПСФ 2014, 11–12 клас — Задача 3. Протон в магнитно поле

Национално пролетно състезание по физика 2014, тема за 11. – 12. клас · 15 март 2014 г. · 10 т.

Условие

Протон с маса $m = 1{,}67\times 10^{-27}\ \mathrm{kg}$ и заряд $e = 1{,}6\times 10^{-19}\ \mathrm{C}$ се намира първоначално на границата между две области, в които има постоянни магнитни полета с противоположни посоки, както е показано на фиг. 3. Големините на магнитните индукции на полетата са $B_1 = 10\ \mathrm{mT}$ и $B_2 = 15\ \mathrm{mT}$. Протонът има скорост $v = 10\ \mathrm{km/s}$, насочена перпендикулярно на границата.

а) Начертайте траекторията на протона в двете области. [2 т.]

б) Определете координатите $x_1$ и $x_2$ на първите две пресечни точки на протона с границата. [3 т.]

в) Намерете средната скорост $\bar{v}_x$ на протона по $x$-направлението. [3 т.]

г) Нека магнитното поле в долната област да бъде със същата посока като в горната област. Каква ще бъде големината на средната скорост $\bar{v}'_x$ на протона по $x$-направлението в този случай? [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2014_11-12problems.pdf · официални решения: proletni_2014_11-12solutions.pdf