
Заряженная частица с массой m = 1,6 · 10–25 кг и зарядом q = 8 · 10–19 Кл влетает в чётко очерченное перпендикулярное однородное магнитное с индукцией B = 0,5 Тл. Определите, чему равно время, за которое частица вылетит из поля.
Решение. На движущуюся заряженную частицу действует сила Лоренца, направление которой определяется по правилу левой руки. Для того, чтобы данная частица вылетела из магнитного поля, необходимо, чтобы она описала половину окружности. Следовательно, время нахождения заряженной частицы равно половине периода обращения.
Сила Лоренца равна где
Под действием этой силы заряженная частица движется с центростремительным ускорением
По второму закону Ньютона
Период обращения по окружности равен
Учитывая, что искомое время и объединяя формулы, находим:
Ответ: 1,256 мкс.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; 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) представлены 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 | 2 |
Правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы, закономерности, и проведены преобразования, направленные на решение задачи, но имеется один или несколько из следующих недостатков. Записи, соответствующие пункту II, 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 и не зачёркнуты. И (ИЛИ) В необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) в математических преобразованиях/вычислениях пропущены логически важные шаги. И (ИЛИ) Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка (в том числе в записи единиц измерения величины) | 1 |
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1 или 2 балла | 0 |
| Максимальный балл | 2 |
PDF-версии: