В однородном магнитном поле находится проволочное кольцо, линии индукции поля перпендикулярны плоскости кольца. Модуль индукции магнитного поля уменьшают с постоянной скоростью. Далее кольцо заменяют на другое, у которого площадь поверхности в 2 раза меньше, расположение кольца относительно линий индукции осталось таким же. Также увеличивают скорость изменения модуля индукции магнитного поля в 4 раза. Как в результате этого изменятся магнитный поток, проходящий через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции и ЭДС индукции, возникающая в кольце? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. Магнитный поток, проходящий через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции ЭДС индукции, возникающая в кольце

1. Магнитный поток в момент начала изменения Магнитный поток$F$‬через плоский контур определяется формулой: $\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha$ ‬‭‬‭‬‭‬‭‬По условию линии индукции перпендикулярны плоскости кольца, значит угол между вектором индукции‭$\vec{B}$и нормалью к плоскости ‭$\alpha = 0^\circ$‬‭‬ (‭$\cos 0^\circ = 1$‬‭‬), поэтому:‭ $\Phi = B \cdot S$ ‬‭‬В момент начала изменения значение индукции$B$‬такое же (поскольку меняется лишь скорость её уменьшения), но площадь нового кольца$S_2$‬стала в 2 раза меньше площади первого кольца (‭$S_2 = \frac{1}{2} S_1$‬‭‬). Следовательно, начальный магнитный поток ‭$\Phi_2 = B \cdot S_2 = \frac{1}{2} B \cdot S_1$‬‭‬‭‬‭‬‭‬ уменьшится в 2 раза. 2. ЭДС индукции, возникающая в кольце По закону электромагнитной индукции Фарадея модуль ЭДС индукции равен: $\mathscr{E}_i = \left\vert{} \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \right\vert{} = \frac{\Delta B}{\Delta t} \cdot S \cdot \cos\alpha = \left\vert{} \frac{\Delta B}{\Delta t} \right\vert{} \cdot S$ ‬$\mathscr{E}_{i2} = \left(4 \left\vert{} \frac{\Delta B}{\Delta t} \right\vert{}_1\right) \cdot \left(\frac{1}{2} S_1\right) = 2 \cdot \left\vert{} \frac{\Delta B}{\Delta t} \right\vert{}_1 \cdot S_1 = 2 \mathscr{E}_{i1}$ ЭДС индукции увеличится в 2 раза.

В одном и том же однородном магнитном поле с одинаковыми скоростями по круговой траектории движутся протон и$\alpha$- частица. Частота вращения и импульс$\alpha$- частицы по сравнению с протоном: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице. Цифры в ответе могут повторяться. Частота обращения | Импульс

1) Сила Лоренца обеспечивает центростремительное ускорение при движении заряженной частицы по окружности в магнитном поле: $q v B = \frac{m v^2}{R} \implies R = \frac{m v}{q B}$ ‬‭‬Период обращения‭$T$‬: $T = \frac{2 \pi R}{v} = \frac{2 \pi m}{q B}$ ‬‭‬‭Частота обращения‭$\nu$‬: $\nu = \frac{1}{T} = \frac{q B}{2 \pi m}$ ‬‭‬‭‬Сравним характеристики частиц: $\nu_\alpha = \frac{2e \cdot B}{2 \pi \cdot 4m} = \frac{1}{2} \left(\frac{e B}{2 \pi m}\right) = \frac{1}{2} \nu_p$ ‬ Частота обращения $\alpha$‬- частицы уменьшится (значение 2).‬ 2) По условию скорости одинаковы (‭$v_\alpha = v_p = v$‬‭‬‭‬). Так как масса $\alpha$‬- частицы в 4 раза больше массы протона (‭$m_\alpha \approx 4m_p$‬‭‬), её импульс: $p_\alpha = m_\alpha v \approx 4 m_p v = 4 p_p$ ‬‭‬‭‬Импульс‭$\alpha$‬- частицы увеличится (значение 1).

В однородном магнитном поле под действием силы Лоренца по окружности движется протон. Если в этом магнитном поле с той же скоростью по окружности будет двигаться $\alpha$- частица, кинетическая энергия и радиус обращения $\alpha$- частицы по сравнению с протоном: 1) увеличится 2) уменьшится 3) не изменится Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице. Цифры в ответе могут повторяться. Кинетическая энергия | Радиус обращения

Кинетическая энергия определяется формулой: $E_{k}=\frac{mv^{2}}{2}$ Поскольку скорость частиц одинакова, а масса $\alpha$- частицы в 4 раза больше массы протона ($m_{\alpha} > m_p$), кинетическая энергия $\alpha$- частицы увеличится (вариант 1). На частицы действует сила Лоренца, которая сообщает им центростремительное ускорение: $q_{0}vB=\frac{mv^{2}}{R}\implies R=\frac{mv}{q_{0}B}$ Запишем отношение радиусов для обеих частиц: Для протона: $R_p = \frac{m \cdot v}{e \cdot B}$ Для $\alpha$- частицы: $R_{\alpha} = \frac{4m \cdot v}{2e \cdot B} = 2 \cdot \frac{mv}{eB} = 2R_p$ Радиус обращения $\alpha$- частицы в 2 раза больше, чем у протона, то есть он увеличится

Открытый Банк заданий ЕГЭ по физике, стр. 150 с ответами и решениями

Каталог заданий

Найдите нужные задания по ЕГЭ, физике, номеру или теме. Любое задание можно открыть в каталоге или решить в тренажёре.

Я готовлюсь к

Список задач

id 131242 балла
Электричество и магнетизм, часть 3
В однородном магнитном поле находится проволочное кольцо, линии индукции поля перпендикулярны плоскости кольца. Модуль индукции магнитного поля уменьшают с постоянной скоростью. Далее кольцо заменяют на другое, у которого площадь поверхности в 2 раза меньше, расположение кольца относительно линий индукции осталось таким же. Также увеличивают скорость изменения модуля индукции магнитного поля в 4 раза. Как в результате этого изменятся магнитный поток, проходящий через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции и ЭДС индукции, возникающая в кольце?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Магнитный поток, проходящий через контур кольца в момент начала изменения модуля магнитной индукции
ЭДС индукции, возникающая в кольце

id 131282 балла

Электричество и магнетизм, часть 1

Конденсатор емкостью $C$ и катушка индуктивностью $L$ составляют идеальный колебательный контур. В момент времени $t$ напряжение на конденсаторе равно $U$ , а сила тока, текущего в контуре, равна $I$ . Установите соответствие между формулами и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ФОРМУЛЫ
А) энергия, запасенная в колебательном контуре в момент времени $t$	1) $\sqrt{U^2+\frac{LI^2}{C}}$
Б) максимальная сила тока на катушке	2) $\sqrt{I^2+\frac{CU^2}{L}}$
	3) $\frac{LI^2}{2}+\frac{CU^2}{2}$
	4) $\frac{LI^2}{2}-\frac{CU^2}{2}$

А	Б

id 131292 балла
Магнитное поле
В одном и том же однородном магнитном поле с одинаковыми скоростями по круговой траектории движутся протон и $\alpha$ - частица. Частота вращения и импульс $\alpha$ - частицы по сравнению с протоном:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице. Цифры в ответе могут повторяться.
Частота обращения
Импульс

id 131312 балла

Электричество и магнетизм, часть 1

Оказавшись в магнитном поле с индукцией $B$ , частица массой $m$ , обладающая зарядом $q$ , движется по окружности радиусом $R$ . Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ	ФОРМУЛЫ
А) частота обращения частицы	1) $qBR$
Б) импульс частицы	2) $\frac{qBR}{m}$
	3) $\frac{2\pi m}{qB}$
	4) $\frac{qB}{2\pi m}$

А	Б

id 131322 балла
Электричество и магнетизм, часть 3
В однородном магнитном поле под действием силы Лоренца по окружности движется протон. Если в этом магнитном поле с той же скоростью по окружности будет двигаться $\alpha$ - частица, кинетическая энергия и радиус обращения $\alpha$ - частицы по сравнению с протоном:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем таблице. Цифры в ответе могут повторяться.
Кинетическая энергия
Радиус обращения