menu
person
[ Обновленные темы · Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]

  • Страница 1 из 1
  • 1
Форум » СПбГЭТУ (ЛЭТИ) » Физика » Решебники » Задачи по общей физике. Движение заряженных частиц (Иродов И.Е.)
Задачи по общей физике. Движение заряженных частиц
CreatorДата: Четверг, 04.01.2018, 10:53 | Сообщение # 1
Группа: Администраторы
Сообщений: 289
Репутация: 4
Статус: Оффлайн
Раздел находится в разработке. 
По всем вопросам обращаться по электронной почте (files@ftechedu.ru) или ВКонтакте.

2.405 В момент t = 0 из одной пластины плоского конденсатора вылетел электрон с пренебрежимо малой скоростью. Между пластинами приложено ускоряющее напряжение U = et, где е = 100 В/с. Расстояние между пластинами l = 5,0 см. С какой скоростью электрон подлетит к противоположной пластине?
→ Перейти к решению

2.406 Протон, ускоренный разностью потенциалов U, попадает в момент t = 0 в однородное электрическое поле плоского конденсатора, длина пластин которого в направлении движения равна l. Напряженность поля меняется во времени как Е = et, где е — постоянная. Считая протон нерелятивистским, найти угол между направлениями его движения до и после пролета конденсатора. Краевыми эффектами пренебречь.
→ Перейти к решению

2.407 Частица с удельным зарядом q/m движется прямолинейно под действием электрического поля Е = Е0 - ex, где е — положительная постоянная, x — расстояние от точки, в которой частица первоначально покоилась. Найти расстояние, пройденное частицей до остановки.
→ Перейти к решению

2.408 Электрон начинает двигаться в однородном электрическом поле напряженности Е = 10 кВ/см. Через сколько времени после начала движения кинетическая энергия электрона станет равной его энергии покоя?
→ Перейти к решению

2.409 Релятивистский протон в момент t = 0 влетел со скоростью v0 в область, где имеется поперечное однородное электрическое поле напряженности Е, причем v0 ± Е. Найти зависимость от времени угла ф между скоростью v протона и первоначальным направлением его движения.
→ Перейти к решению

2.410 Протон, ускоренный разностью потенциалов U = 500 кВ, пролетает поперечное однородное магнитное поле с индукцией В = 0,51 Тл. Толщина области с полем d = 10 см (рис. ). Найти угол а отклонения протона от первоначального направления движения.
→ Перейти к решению

2.411 Заряженная частица движется по окружности радиуса г = 100 мм в однородном магнитном поле с индукцией В = 10,0 мТл. Найти ее скорость и период обращения, если частицей является: а) нерелятивистский протон; б) релятивистский электрон.
→ Перейти к решению

2.412 Для каких значений кинетической энергии период обращения электрона и протона в однородном магнитном поле на h = 1,0% больше периода их обращения при нерелятивистских скоростях?
→ Перейти к решению

2.413 Электрон, ускоренный разностью потенциалов U = 1,0 кВ, движется в однородном магнитном поле под углом a = 30° к вектору В, модуль которого B = 29 мТл. Найти шаг винтовой траектории электрона.
→ Перейти к решению

2.414 Слабо расходящийся пучок нерелятивистских заряженных частиц, ускоренных разностью потенциалов U, выходит из точки A вдоль оси прямого соленоида. Пучок фокусируется на расстоянии l от точки A при двух последовательных значениях индукции магнитного поля, В1 и B2. Найти удельный заряд q/m частиц.
→ Перейти к решению

2.415 Из точки A, лежащей на оси прямого соленоида, вылетает нерелятивистский электрон со скоростью v под углом a к оси. Индукция магнитного поля В. Найти расстояние r от оси до точки попадания электрона на экран, расположенный перпендикулярно оси на расстоянии l от точки А.
→ Перейти к решению

2.416 С поверхности цилиндрического провода радиуса а, по которому течет постоянный ток I, вылетает электрон с начальной скоростью v0, перпендикулярной поверхности провода. На какое максимальное расстояние удалится электрон от оси провода, прежде чем повернуть обратно под действием магнитного поля тока?
→ Перейти к решению

2.417 Нерелятивистская заряженная частица пролетает электрическое поле цилиндрического конденсатора и затем попадает в однородное поперечное магнитное поле с индукцией В (рис. ). В конденсаторе частица движется по дуге окружности, в магнитном поле - по полуокружности радиуса r. Разность потенциалов на конденсаторе U, радиусы обкладок а и b, причем а < b. Найти скорость частицы и ее удельный заряд q/m.
→ Перейти к решению

2.418 Из начала координат О области, где созданы однородные параллельные оси Y электрическое и магнитное поля с напряженностью Е и индукцией В (рис. ), вылетает в направлении оси X нерелятивистская частица с удельным зарядом q/m и начальной скоростью v0. Найти: а) координату уп частицы в момент, когда она n-й раз пересечет ось Y; б) угол а между скоростью частицы и осью Y в этот момент.
→ Перейти к решению

2.419 Узкий пучок одинаковых ионов с удельным зарядом q/m, имеющих различные скорости, входит в точке О (см. рис. ) в область, где созданы однородные паралелльные электрическое и магнитное поля с напряженностью Е и индукцией B. Направление пучка в точке О совпадает с осью X. На расстоянии I от точки О находится плоский экран, ориентированный перпендикулярно оси X. Найти уравнение следа ионов на экране. Показать, что при z << l это — уравнение параболы.
→ Перейти к решению

2.420 Пучок нерелятивистских протонов проходит, не отклоняясь, через область, в которой созданы однородные поперечные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля с Е = 120 кВ/м и В = 50 мТл. Затем пучок попадает на заземленную мишень. Найти силу, с которой пучок действует на мишень, если ток в пучке I = 0,80 мА.
→ Перейти к решению

2.421 Нерелятивистские протоны движутся прямолинейно в области, где созданы однородные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля с Е = 4,0 кВ/м и В = 50 мТл. Траектория протонов лежит в плоскости xz (рис. ) и составляет угол ф = 30° с осью X. Найти шаг винтовой линии, по которой будут двигаться протоны после выключения электрического поля.
→ Перейти к решению

2.422 Пучок нерелятивистских заряженных частиц проходит, не отклоняясь, через область A (рис. ), в которой созданы поперечные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля с напряженностью Е и индукцией В. Если магнитное поле выключить, след пучка на экране Э смещается на dx. Зная расстояния а и b, найти удельный заряд q/m частиц.
→ Перейти к решению

2.423 Частица с удельным зарядом q/m движется в области, где созданы однородные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля с напряженностью Е и индукцией В (рис. ). В момент t = 0 частица находилась в точке О и имела нулевую скорость. Найти для нерелятивистского случая: а) закон движения частицы x(t) и y(t); какой вид имеет траектория; б) длину участка траектории между двумя ближайшими точками, в которых скорость частицы обращается в нуль; в) среднее значение проекции скорости частицы на ось X (дрейфовую скорость).
→ Перейти к решению

2.424 Система состоит из длинного цилиндрического анода радиуса а и коаксиального с ним цилиндрического катода радиуса b (b < а). На оси системы имеется нить с током накала I, создающим в окружающем пространстве магнитное поле. Найти наименьшую разность потенциалов между катодом и анодом, при которой термоэлектроны, покидающие катод без начальной скорости, начнут достигать анода.
→ Перейти к решению

2.425 Магнетрон — это прибор, состоящий из нити накала радиуса а и коаксиального цилиндрического анода радиуса b, которые находятся в однородном магнитном поле, параллельном нити. Между нитью и анодом приложена ускоряющая разность потенциалов U. Найти значение индукции магнитного поля, при котором электроны, вылетающие с нулевой начальной скоростью из нити, будут достигать анода.
→ Перейти к решению

2.426 Заряженная частица с удельным зарядом q/m начинает двигаться в области, где созданы однородные взаимно перпендикулярные электрическое и магнитное поля. Магнитное поле постоянно и имеет индуцию B, электрическое же меняется во времени как Е = Em cos wt, где w = qB/m. Найти для нерелятивистского случая закон движения частицы x(t) и y(t), если в момент t = 0 она находилась в точке О (см. рис. ). Какой примерно вид имеет траектория частицы?
→ Перейти к решению

2.427 Частота генератора циклотрона v = 10 МГц. Найти эффективное ускоряющее напряжение на его дуантах, при котором расстояние между соседними траекториями протонов радиуса r = 0,5 м не меньше, чем dr = 1,0 см.
→ Перейти к решению

2.428 Протоны ускоряются в циклотроне. Максимальный радиус кривизны их траектории r = 50 см. Найти: а) кинетическую энергию протонов в конце ускорения, если индукция магнитного поля в циклотроне В = 1,0 Тл; б) минимальную частоту генератора циклотрона, при которой в конце ускорения протоны будут иметь кинетическую энергию К = 20 МэВ.
→ Перейти к решению

2.429 Однократно ионизированные ионы Не+ ускоряют в циклотроне так, что максимальный радиус орбиты r = 60 см. Частота генератора циклотрона v = 10,0 МГц, эффективное ускоряющее напряжение между дуантами U = 50 кВ. Пренебрегая зазором между дуантами, найти: а) полное время процесса ускорения иона; б) приближенное значение пути, пройденного ионом за весь цикл ускорения.
→ Перейти к решению

2.430 Так как период обращения электронов в однородном магнитном поле с ростом энергии быстро увеличивается, циклотрон оказывается непригодным для их ускорения. Этот недостаток устраняется в микротроне (рис. ), где изменение периода обращения электрона AT делают кратным периоду ускоряющего поля Т0. Сколько раз электрону необходимо пройти через ускоряющий промежуток микротрона, чтобы приобрести энергию W = 4,6 МэВ, если dT = Т0, индукция магнитного поля В = 107 мТл и частота ускоряющего поля v = 3000 МГц?
→ Перейти к решению

2.431 Чтобы в циклотроне не возникала расстройка, связанная с изменением периода обращения частицы при возрастании ее энергии, медленно изменяют (модулируют) частоту ускоряющего поля. По какому закону надо изменять эту частоту w(t), если индукция магнитного поля равна В и частица приобретает за один оборот энергию dW? Заряд частицы q, масса m.
→ Перейти к решению

2.432 Частица с удельным зарядом q/m находится внутри соленоида круглого сечения на расстоянии r от его оси. В обмотке включили ток, и индукция магнитного поля стала равной В. Найти скорость частицы и радиус кривизны ее траектории, если за время нарастания тока в соленоиде ее смещение пренебрежимо мало.
→ Перейти к решению

2.433 В бетатроне магнитный поток внутри равновесной орбиты радиуса r = 25 см возрастает за время ускорения практически с постоянной скоростью Ф = 5,0 Вб/с. При этом электроны приобретают энергию W = 25 МэВ. Найти число оборотов, совершенных электроном за время ускорения, и соответствующее значение пройденного им пути.
→ Перейти к решению

2.434 Показать, что электроны в бетатроне будут двигаться по круговой орбите постоянного радиуса при условии, что индукция магнитного поля на орбите равна половине среднего значения индукции поля внутри орбиты (бетатронное условие).
→ Перейти к решению

2.435 Найти с помощью бетатронного условия радиус круговой орбиты электрона, зная зависимость индукции магнитного поля от расстояния r до оси поля. Рассмотреть этот вопрос на примере поля В = В0- аr2, где В0 и а — положительные постоянные.
→ Перейти к решению

2.436 Показать с помощью бетатронного условия, что напряженность вихревого электрического поля в бетатроне имеет экстремум на равновесной орбите.
→ Перейти к решению

2.437 В бетатроне индукция магнитного поля на равновесной орбите радиуса r = 20 см изменяется за время dt = 1,0 мс практически с постоянной скоростью от нуля до В = 0,40 Тл. Найти энергию, приобретаемую электроном за каждый оборот.
→ Перейти к решению

2.438 Индукция магнитного поля в бетатроне на равновесной орбите радиуса r изменяется за время ускорения от нуля до В практически с постоянной скоростью. Считая начальную скорость электрона равной нулю, найти: а) энергию, приобретенную электроном за это время; б) соответствующее значение пройденного электроном пути, если время ускорения равно dt.
→ Перейти к решению
 
Форум » СПбГЭТУ (ЛЭТИ) » Физика » Решебники » Задачи по общей физике. Движение заряженных частиц (Иродов И.Е.)
  • Страница 1 из 1
  • 1
Поиск: