Номер 2, страница 341 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

Авторы: Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Чаругин В. М.
Тип: Учебник
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2019 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: синий
ISBN: 978-5-09-087659-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 11 классе
Обсудить в классе. Параграф 90. Термоядерные реакции. Глава 12. Физика атомного ядра - номер 2, страница 341.
№2 (с. 341)
Условие. №2 (с. 341)
скриншот условия

Подумайте, какая сила действует на заряженную частицу в магнитном поле. Как происходит фокусировка электронного луча?
Решение. №2 (с. 341)

Решение 2. №2 (с. 341)
Подумайте, какая сила действует на заряженную частицу в магнитном поле.
На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Эта сила является проявлением электромагнитного взаимодействия. Если в пространстве существует только магнитное поле (электрическое поле отсутствует), то сила Лоренца определяется следующей формулой:
$F_Л = q[\vec{v} \times \vec{B}]$
где:
- $F_Л$ — сила Лоренца, вектор;
- $q$ — электрический заряд частицы;
- $\vec{v}$ — вектор скорости частицы;
- $\vec{B}$ — вектор магнитной индукции;
- $[\vec{v} \times \vec{B}]$ — векторное произведение скорости и магнитной индукции.
Модуль (величина) силы Лоренца вычисляется по формуле:
$F_Л = |q|vB\sin\alpha$
где $\alpha$ — угол между вектором скорости $\vec{v}$ и вектором магнитной индукции $\vec{B}$.
Направление силы Лоренца всегда перпендикулярно плоскости, в которой лежат векторы скорости $\vec{v}$ и магнитной индукции $\vec{B}$. Его можно определить с помощью правила левой руки (для отрицательно заряженной частицы, как электрон) или правила правой руки (для положительно заряженной частицы). Поскольку сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости частицы, она не совершает работы и не изменяет кинетическую энергию частицы, а лишь искривляет ее траекторию.
Ответ: На заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца, которая перпендикулярна скорости частицы и вектору магнитной индукции.
Как происходит фокусировка электронного луча?
Фокусировка электронного луча, то есть сведение расходящегося пучка электронов в одну точку (фокус), может осуществляться с помощью магнитных линз. Чаще всего для этого используется аксиально-симметричное магнитное поле, создаваемое, например, катушкой с током (соленоидом).
Процесс происходит следующим образом:
- Электронный луч направляется вдоль оси симметрии магнитного поля.
- Электроны, летящие строго по оси, не испытывают действия силы Лоренца, так как их скорость параллельна линиям магнитной индукции ($\alpha = 0$, $\sin\alpha = 0$).
- Электроны, которые отклоняются от оси, имеют составляющую скорости, перпендикулярную магнитному полю.
- Под действием силы Лоренца, возникающей из-за взаимодействия скорости электрона и магнитного поля, электрон начинает двигаться по винтовой (спиральной) траектории вокруг силовой линии магнитного поля.
- Ключевым моментом является то, что период одного оборота электрона по спирали $T = \frac{2\pi m_e}{|e|B}$ не зависит от его скорости (для нерелятивистских скоростей), а только от его массы ($m_e$), заряда ($e$) и индукции поля ($B$).
- Так как период вращения для всех электронов одинаков, то за одно и то же время они совершат полный оборот. Двигаясь с продольной скоростью, они вернутся на ось на одном и том же расстоянии от линзы, которое называется фокусным расстоянием. Таким образом, все электроны из расходящегося пучка собираются в одной точке — фокусе.
Этот принцип используется в электронно-лучевых трубках, электронных микроскопах и других приборах, где требуется управление электронными пучками.
Ответ: Фокусировка электронного луча происходит с помощью магнитных линз (например, соленоида), где магнитное поле заставляет электроны, отклонившиеся от оси, двигаться по спиральным траекториям, которые сходятся в одной точке — фокусе.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 341 к учебнику серии классический курс 2019 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 341), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Буховцев (Борис Борисович), Чаругин (Виктор Максимович), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.