Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 16 № 10714

Плоский конденсатор, пластины которого расположены вертикально, подключён к источнику постоянного напряжения. Пластины находятся в горизонтальном однородном магнитном поле, линии индукции которого параллельны пластинам. В пространство между пластинами влетает заряженная частица, вектор начальной скорости которой лежит в плоскости пластин. Действием силы тяжести можно пренебречь. Выберите два верных утверждения.

1) На частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора будет действовать постоянная по модулю и по направлению электрическая сила.

2) Если вектор скорости частицы в некоторый момент направлен вертикально, то в этот момент равнодействующая сил, приложенных к частице, будет направлена горизонтально.

3) Если вектор начальной скорости частицы направлен горизонтально, то на частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора не будет действовать сила Лоренца.

4) Частица будет двигаться между пластинами конденсатора по дуге окружности.

5) На частицу в течение всего времени нахождения между пластинами конденсатора будет действовать постоянная по модулю и по направлению сила Лоренца.

Решение.

1) Со стороны электрического поля на частицу действует сила F_э =qE. Эта сила будет постоянна по модулю и неизменна по направлению. Утверждение 1 — верно.

2) В течение всего времени на частицу будет действовать электрическая сила, которая направлена горизонтально.

Если в какой то момент времени скорость частицы будет направлена вертикально, то, согласно правилу левой руки, на частицу будет действовать сила Лоренца, которая будет перпендикулярна скорости частицы и лежать в горизонтальной плоскости. При этом равнодействующая сил, приложенных к частице, будет направлена горизонтально. Утверждение 2 — верно.

3) Направление скорости частицы будет изменяться за счет наличия электрического поля, а значит будет изменяться и сила Лоренца. Утверждение 3 — неверно.

4) Частица будет двигаться в электрическом поле и отклоняться в сторону одной из пластин (в зависимости от заряда), при этом траектория частицы будет закручиваться за счет наличия магнитного поля. Траектория движения будет иметь вид спирали. Утверждение 4 — неверно.

5) Скорость частицы будет изменяться, а значит будет изменяться и сила Лоренца. Утверждение 5 — неверно.

 

Ответ: 12.


Аналоги к заданию № 10646: 10714 Все

Источник: Тренировочная работа по физике 18.09.2018, вариант ФИ10102
Спрятать решение · Прототип задания · · Курс 80 баллов ·
Владимир Марков 30.10.2020 14:41

Неточность в ответе №2. В данной ситуации электрическая сила может компенсировать силу Лоренца, например, если положительно заряженная частица влетает перпендикулярно вектору индукции МП и положительно заряженная пластинка конденсатора расположена против направления силы Лоренца. Тогда при |qVB|=|qE| силы компенсируют друг друга, соответственно равнодействующая не будет направлена никуда.

Ирина Леонидовна Бочарова

Нулевой вектор сонаправлен с любым, в частности, и с горизонтальным. Ошибки не будет.