background image

Zarządzanie i InŜynieria Produkcji 

Fizyka 

Lista zadań nr 9 

 
1.

 

Wyznacz  częstość 

ν

  obiegu  elektronu  po  orbicie  kołowej  w  jednorodnym  polu  magnetycznym  o 

indukcji B = 0.2 T.  

 

 

 

Rys.1.  Ilustracja  do  zadania  1  Na  rysunku  przedstawiono  kierunki  wektora  prędkości  i  wektora  siły  dla 

wybranego połoŜenia elektronu 

 

2.

 

Naładowana cząstka o energii kinetycznej E

k

 = 1 eV zakreśla w jednorodnym polu magnetycznym 

okrąg o promieniu R = 1 mm. Jaka siła F działa ze strony pola magnetycznego na cząstkę? 

 
3.

 

Proton  o  energii  kinetycznej  E

k

 = 1 MeV  wpada  w  obszar  jednorodnego  pola  magnetycznego  o 

indukcji B = 1 T prostopadle do linii  pola. Magnetycznego. Jaka powinna być minimalna długość 
L obszaru w kierunku początkowego ruchu protonu, aby moŜliwa była zmiana jego kierunku ruchu 
na przeciwny? 

 
4.

 

Dwie  cząstki:  proton  i  cząstka 

α

  poruszają  się  po  okręgach  w  tym  samym  jednorodnym  polu 

magnetycznym.  Oblicz  stosunek  R

1

/R

2

  promieni  tych  okręgów,  jeŜeli:  a)  pędy  cząstek  są  takie 

same,  b)  energie  kinetyczne  cząstek  są  takie  same.  ZałoŜyć,  Ŝe  prędkości  cząstek  v 

<<

 c,  gdzie  c 

jest prędkością światła w próŜni. 

 
5.

 

Spirala, po której porusza się proton w jednorodnym polu magnetycznym ma promień 

cm

r

4

=

 i 

skok 

cm

h

20

=

. Obliczyć prędkość protonu v. Indukcja pola magnetycznego B = 5 

 10

-3

 T. 

 

 

Rys.2. Ilustracja do zadania 5 

 

B

r

r

v

r

v

r

//

v

s

h

β

x

y

z

B

r

B

r

v

r

v

r

F

r

F

r

R

background image

 

6.

 

Proton  wlatuje  z  prędkością  v

o

 = 10

7

 m/s  do  poziomego  kondensatora  płaskiego  równolegle  do 

jego płytek. Długość kondensatora l = 5 cm, natęŜenie pola elektrycznego E = 10

4

 V/m. Wylatując 

z  kondensatora,  proton  wpada  do  jednorodnego  pola  magnetycznego,  którego  linie    są 
prostopadłe  do  linii  sił  pola  elektrycznego.  Indukcja  pola  magnetycznego  wynosi  B = 10

-2

 T. 

Obliczyć: a) promień r śrubowego toru protonu w polu magnetycznym, b) skok h śrubowego toru 
protonu. 

 

 

 

Rys.3. Ilustracja do zadania 6 

 

7.

 

W  jednorodnym    polu  magnetycznym  wytworzonym  przez  magnes  trwały,  którego  linie  są 
skierowane pionowo w dół, zawieszono poziomo na dwóch niewaŜkich lecz przewodzących niciach 
o  długości  h  prosty  drut  miedziany  o  długości  l  (nici,  które  znajdują  się  poza  polem 
magnetycznym,  przymocowano  do  jego  końców).  Podczas  przepływu  przez  drut  prądu 
elektrycznego o natęŜeniu I wychyla się on w ten sposób, Ŝe nici na których jest zawieszony tworzą 
z pionem kąt 

α

 . Wyznacz wartość wektora indukcji magnetycznej B. Pole przekroju poprzecznego 

drutu wynosi S a gęstość miedzi 

ρ

.  

 

 

 

Rys.4.  Ilustracja  do  zadania  7.Na  rysunku  widoczne  są    fragmenty  dwóch  magnesów  zwróconych  do  siebie 

róŜnoimiennymi biegunami w ten sposób, Ŝe pomiędzy nimi istnieje jednorodne pole magnetyczne. 

S

α

l

h

g

m

Q

r

r

=

B

r

bateria

( )

B

l

I

F

r

r

r

×

=

N

I

I

+

V

V

E

r

v

r

B

r

r

h

o

v

r