Методические указания

При решении задач, связанных с действием на движущиеся в поле заряженные частицы, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1) в соответствии с условием задачи сделать схематический чертеж, на котором указать направление вектора скорости, вектора магнитной индукции;

2)  используя правило левой руки, определить направление силы Лоренца; при нахождении направления силы Лоренца обратить внимание на знак заряда;

3) составить уравнения динамики для данной задачи в векторном виде и вы6рать направления осей координат;

4) записать уравнения движения в проекциях на оси координат и решить полученную систему уравнений.

Задание 2. Решите количественные задачи.

Задача 1. В магнитное поле с индукцией B влетает заряженная частица с массой m и зарядом q. Под действием силы Лоренца F_Л она описывает окружность радиусом R. Скорость частицы . Определите значение величины, обозначенной «?».

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
B, Тл	0,5	4	?	3	?	2	1	?	0,02	1,5
m	mp	me	?	4mp	me	2mp	mp	?	?	4 mp
q	е	?	е	?	е	е	е	2е	е	2е
FЛ, кН	?	6,4	1,6	?	1,2	?	?	0,32	?	?
R, см	?	?	5,2	4,2	?	10	?	8,3	0,57	?
, Мм/с	6	10	5	6	4	?	12	2	20	3

Задача 2. Частица массой m, имеющая заряд q, влетает в магнитное поле с индукцией B так, что вектор скорости  частицы перпендикулярен линиям магнитной индукции. В магнитном поле траекторией частицы является окружность диаметром d. Определите значение величины, обозначенной «?».

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
m, а.е.м	4	7	10	?	12	14	16	2	?	12
q, 10-19Кл	1,6	1,6	3,2	1,6	?	3,2	3,2	1,6	1,6	?
B, мТл	?	400	150	100	300	?	250	120	400	150
, Мм/с	0,7	?	0,44	0,81	0,4	0,37	?	0,99	0,34	0,4
d, см	58,2	16	?	50,5	16,6	10,8	23,3	?	30	33,3

Задача 3. Пройдя ускоряющую разность потенциалов U, частица массой m с зарядом q попадает в однородное магнитное поле с индукцией B таким образом, что направление её скорости угол φ с направлением магнитного поля. В магнитное поле частица движется по спирали, период её обращения T, радиус орбиты R, шаг спирали d. Определите значения величин, обозначенных «?».

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
m	me	me	mp	mp	mα	me	me	mp	mp	mα
q	+e	-e	+e	-e	+e	+2e	-e	+e	-e	+2e
U, В	100	150	200	300	?	?	?	?	?	?
B, мТл	?	0,2	20	?	30	?	?	10	?	?
φ	30	60	?	?	?	30	45	30	?	?
T, мс	?	?	?	40	?	0,3	?	?	?	0,5
R, см	3	?	?	15	?	?	1	10	10	100
d, м	?	?	0,3	?	0,2	?	?	?	1	5
, Мм/с	?	?	?	?	0,1	10	5	?	0,2	?