Банк заданий
ОГЭ по физике Задание №19 Качественные задачи, Электромагнитные явления

Что произойдёт с листочками заряженного электроскопа (см. рисунок), если к шарику электроскопа поднести (не касаясь шарика) незаряженную металлическую палочку? Ответ поясните.

Незаряженный проводящий легкий шарик висит на шёлковой нити между заряженным кондуктором электрофорной машины и незаряженной проводящей пластиной. Что произойдёт, если к шарику приблизить кондуктор электрофорной машины? Ответ поясните.

Какой(-ие) из перечисленных материалов не может(-гут) использоваться для изготовления корпуса компаса: алюминий, пластмасса, железо? Ответ поясните.

На длинных проводящих нитях (см. рисунок), подсоединённых к источнику постоянного тока, подвешена упругая медная пружинка длиной $l_0$. Что произойдёт с длиной пружины, если цепь разомкнуть? Изменением размера пружины при нагревании пренебречь. Ответ поясните.

Конец магнитной стрелки притянулся к одному из концов стального стержня. Можно ли сделать вывод о том, что изначально стержень был намагничен? Ответ поясните.

Изменится ли, и если изменится, то как намагниченность предварительно намагниченного стального стержня при его механическом встряхивании в отсутствие внешнего магнитного поля? Ответ поясните.

Кольцо из медной проволоки быстро вращается между полюсами сильного магнита (см. рисунок). Будет ли происходить нагревание кольца? Ответ поясните.

Когда железный стержень приблизили к компасу, стрелка компаса отклонилась. Означает ли это, что стержень предварительно был намагничен? Ответ поясните.

В каком случае колебания стрелки компаса затухают быстрее: если корпус компаса изготовлен из меди или из дерева? Ответ поясните.

Отрицательно заряженная эбонитовая палочка притягивает подвешенную на нити лёгкую гильзу из алюминиевой фольги. Можно ли однозначно утверждать, что гильза имеет электрический заряд? Ответ поясните.

Масс-спектрограф

Одним из важнейших способов качественной идентификации веществ является масс-спектроскопия. Схема масс-спектрографа, позволяющего разделить различные ионы по величине отношения их заряда к массе, представлена на рисунке.

Исследуемый образец специальными методами (испарением, электронным ударом) переводится в газообразное состояние, затем образовавшийся газ ионизируется в источнике $1$. Затем ионы ускоряются электрическим полем и формируются в узкий пучок в ускоряющем устройстве $2$, после чего через узкую входную щель попадают в камеру $3$,в которой создано однородное магнитное поле. Магнитное поле изменяет траекторию движения заряженных частиц. Под действием силы Лоренца ионы начинают двигаться по дуге окружности и попадают на экран $4$, где регистрируется место их попадания. Методы регистрации могут быть различными: фотографическими, электронными и т.д.

Радиус траектории определяется по формуле

$R=\sqrt{\frac{2Um}{B^2q}}$,

где $U$ –– электрическое напряжение ускоряющего электрического поля;

$В$ –– индукция магнитного поля;

$m$ и $q$ – соответственно масса и заряд частицы.

Так как радиус траектории зависит от массы и заряда иона, то разные ионы попадают на экран на различном расстоянии от источника, что и позволяет их разделять и анализировать состав образца.

В настоящее время разработаны многочисленные типы масс-спектрометров, принципы работы которых отличаются от рассмотренного выше. Изготавливаются, например, динамические масс-спектрометры,
в которых массы исследуемых ионов определяются по времени пролёта от источника до регистрирующего устройства.

Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста. Запишите в ответ их номера.

1) При увеличении магнитной индукции в $2$ раза радиус окружности, по которой движется ион, уменьшится в $2$ раза.

2)  Под действием силы со стороны электрического поля ионы начинают двигаться по дуге окружности.

3) В масс-спектрографе электрическое поле служит для ускорения заряженной частицы, а магнитное поле служит для изменения направления её движения.

4) Радиус траектории иона в магнитном поле зависит только от его массы.

5) Магнитное поле в масс-спектрографе противоположно по направлению скорости движения ионов.