Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 29 № 24382

Ядро покоящегося нейтрального атома, находясь в однородном магнитном поле, испытывает  альфа распад. При этом рождаются  альфа -частица и тяжелый ион нового элемента. Выделившаяся при  альфа -распаде энергия \Delta E целиком переходит в кинетическую энергию продуктов реакции. Трек альфа-частицы находится в плоскости, перпендикулярной направлению магнитного поля. Начальная часть трека напоминает дугу окружности радиусом R. Масса  альфа -частицы равна m_ альфа , ее заряд равен 2e, масса тяжелого иона равна M. Найдите индукцию B магнитного поля.

Спрятать решение

Решение.

1. По закону сохранения импульса 0 = mv1 − Mv2. По закону сохранения энергии

 дробь: числитель: m \upsilon в степени 2 _1, знаменатель: 2 конец дроби плюс дробь: числитель: M\upsilon в степени 2 _2, знаменатель: 2 конец дроби =\Delta E.

Решая систему уравнений, получаем значение скорости альфа-частицы:

\upsilon = корень из ( дробь: числитель: 2M\Delta E, знаменатель: m(M плюс m) конец дроби ) .

2. Альфа-частица движется в магнитном поле под действием силы Лоренца FL = Bq \upsilon 1, по второму закону Ньютона с центростремительным ускорением a= дробь: числитель: F_L, знаменатель: m_1 конец дроби и a= дробь: числитель: \upsilon в степени 2 _1, знаменатель: R конец дроби . Объединяя формулы, находим значение вектора магнитной индукции B= дробь: числитель: m\upsilon _1, знаменатель: qR конец дроби = дробь: числитель: m\upsilon _1, знаменатель: 2eR конец дроби .

В результате подстановки значения скорости альфа-частицы получаем конечную формулу для нахождения значения вектора магнитной индукции

B= дробь: числитель: 1, знаменатель: 2eR конец дроби корень из ( дробь: числитель: 2mM\Delta E, знаменатель: M плюс m конец дроби ) .

Ответ: B= дробь: числитель: 1, знаменатель: 2eR конец дроби корень из ( дробь: числитель: 2mM\Delta E, знаменатель: M плюс m конец дроби ) .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения заданияБаллы
Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом: (в данном случае: определение силы тока; связь силы тока насыщения с количеством фотонов, падающих на катод в единицу времени; выражения для энергии фотона и мощности излучения);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);

III) проведены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.

3
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены необходимые преобразования. Но имеются один или несколько из следующих недостатков.

Записи, соответствующие пунктам II и III, представлены не в полном объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/ вычислениях пропущены логически важные шаги.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт V, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины).

2
Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения данной задачи, без каких-либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения данной задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения данной задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

0
Максимальный балл3
Источник: ЕГЭ по физике 13.07.2020. Основная волна