Částice s nábojem v magnetickém poli
1. Vysvětlete chování částice s nábojem v magnetickém poli!
Řešení:
2.Odvoďte vzorec pro poloměr kruhové trajektorie částice s nábojem v homogenním magnetickém poli!
Řešení:
3.Jakou rychlostí se pohyboval proton (mp = 1,673.10–27kg, Qp = 1,602.10-19C) v magnetickém poli (B = 1T), pokud byla jeho trajektorie kružnice o poloměru r = 60cm. Jakou frekvencí obíhal proton po kružnici?
Řešení:
Rozbor:
mp = 1,673.10–27kg, Qp = 1,602.10-19C, B = 1T, r = 60cm = 0,6m, v = ?, f = ?
Rychlost protonu v magnetickém poli byla 5,75.107m.s-1, jeho frekvence f = 15,26 MHz.
4.Jakou kinetickou energii má proton (mp = 1,673.10-27kg, Qp = 1,602.10-19C), který se pohybuje po kružnici o poloměru r = 10cm v homogenním magnetickém poli s B = 0,1T, kolmo na indukční čáry.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
5.Elektron (me = 9,1.10–31kg, Qe = 1,602.10–19C) po urychlení v elektrickém poli s U = 100V vlétne do homogenního magnetického pole s B = 10mT kolmo na indukční čáry. Po jaké trajektorii se bude elektron pohybovat?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
6.Jakou velikost musí mít magnetická indukce homogenního magnetického pole, aby se v něm elektron pohyboval po kružnici o poloměru r = 40cm rychlostí v = 3,8.107m.s-1. Jaká bude kinetická energie elektronu?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
7.Jakou rychlostí by se musel pohybovat proton (mp = 1,673.10–27kg, Qp = 1,602.10–19C) v magnetickém poli Země (B = 5.10–5T – tabulky) kolmo na indukční čáry, aby se velikost magnetické síly rovnala velikosti síly, kterou na něj působí tíhová síla?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
8.Do homogenního magnetického pole s B = 2.10–5T ve vakuu vlétl proton ( mp = 1,673.10–27kg, Qp = 1,602.10-19C) ve směru kolmém na indukční čáry. Jaká bude frekvence jeho pohybu po kružnici?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
9.Dva elektrony pohybující se stejnými rychlostmi vlétly do dvou homogenních magnetických polí (B1 = 0,1T, B2 = 0,2T) a začaly se pohybovat po kruhových trajektoriích. Určete poměr jejich oběžných dob (period) T1 : T2.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
10.Elektron se začal pohybovat z klidu a po průchodu rozdílem potenciálů 220V vlétl kolmo na indukční čáry do homogenního magnetického pole magnetické indukce 5mT. V magnetickém poli se elektron pohyboval po kruhové trajektorii o poloměru 1cm. Určete hmotnost elektronu.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
11.Proton se pohybuje v homogenním magnetickém poli. Velikost magnetické indukce pole je B = 15mT, hmotnost protonu mp = 1,67.10–27kg, jeho náboj Qp = 1,602.10–19C. Určete poloměr jeho kruhové dráhy r, pokud je rychlost protonu v = 2.106m.s-1.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.12.Částice, jejíž náboj je Q = 1,602.10-19C, vlétla do homogenního magnetického pole s magnetickou indukcí B = 10-2T. V tomto magnetickém poli se pohybuje po kružnici o poloměru r = 0,45.10-2m. Určete velikost hybnosti částice.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.13.Proton se pohybuje rychlostí v = 1.106m.s-1 v homogenním magnetickém poli s magnetickou indukcí B = 1T.
- a.) Jaká síla působí na proton (mp = 1,673.10–27kg, QP = 1,602.10–19C)
- b.) Po jaké trajektorii se bude proton pohybovat?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.
14.Elektron po urychlení v elektrickém poli s U = 100V vlétne do homogenního magnetického pole s magnetickou indukcí B = 10mT kolmo na indukční čáry. Po jaké trajektorii se bude pohybovat?
Pro zobrazení řešení se přihlaste.15.Jaké musí být napětí mezi anodou a katodou ve skleněné trubici, aby svítící kruhová stopa vyznačující trajektorii elektronů v trubici měla poloměr r = 5.10-2 m. Indukce magnetického pole v trubici je B = 8,2.10-4T.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.16.Částice α se pohybuje po kruhové dráze o poloměru r = 4,5cm v homogenním magnetickém poli s magnetickou indukcí B = 1,2T. Vypočítejte
- a.) její rychlost
- b.) její periodu pohybu
17.Svazek protonů se pohybuje ve vakuové trubici tak, že jejich rychlost je v = 0,1c. Elektrostatická síla
Fe = 3.10–13N.
- a.) Jakou hodnotu má poměr E/B, pokud je výsledná síla působící na proton nulová
- b.) Jakou velikost má magnetická indukce B
18.Mezi anodou a katodou elektronového děla ve vakuované katodové trubici letí elektrony rychlostí v 9,19.106m.s-1. Vzájemná vzdálenost destiček je d = 1cm s napětím U = 10V. Vypočítejte velikost magnetické indukce B homogenního magnetického pole, při které se elektrony nebudou odchylovat od osy trubice.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.19.Proton a částice α (mHe = 4.mp, QHe=2.Qp) vlétli do homogenního magnetického pole kolmo na indukční čáry. Porovnejte poloměry kruhových trajektorií částic, pokud mají částice stejnou rychlost.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.20.Do homogenního magnetického pole s B = 10mT vlétl kolmo na indukční čáry elektron s kinetickou energií Ek = 30 keV. Určete poloměr kruhové trajektorie elektronu r.
Pro zobrazení řešení se přihlaste.