Номер 61, страница 339 - гдз по физике 9 класс учебник Пёрышкин, Гутник

Авторы: Пёрышкин И. М., Гутник Е. М., Иванов А. И., Петрова М. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2023 - 2025
Уровень обучения: базовый
Цвет обложки: белый, синий
ISBN: 978-5-09-102556-9
Допущено Министерством просвещения Российской Федерации
Популярные ГДЗ в 9 классе
Задачи для повторения - номер 61, страница 339.
№61 (с. 339)
Условие. №61 (с. 339)
скриншот условия


61. В камеру Вильсона, помещённую в однородное магнитное поле, влетает электрон и движется по дуге окружности (белая штриховая линия на рисунке 230). Под действием какой силы меняется направление скорости электрона? В какой точке он влетел в камеру?

Решение. №61 (с. 339)

Решение 2. №61 (с. 339)
Под действием какой силы меняется направление скорости электрона?
Направление скорости электрона, как и любой заряженной частицы, движущейся в магнитном поле, меняется под действием силы Лоренца. Эта сила возникает, когда заряженная частица движется в магнитном поле, и она всегда перпендикулярна как вектору скорости частицы $\vec{v}$, так и вектору магнитной индукции $\vec{B}$.
Величина силы Лоренца определяется формулой $F_Л = |q|vB\sin\alpha$, где $q$ — заряд частицы, $v$ — ее скорость, $B$ — индукция магнитного поля, а $\alpha$ — угол между векторами скорости и индукции. Поскольку сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости, она не совершает работы и не изменяет кинетическую энергию (и, следовательно, модуль скорости) частицы, а только искривляет ее траекторию, заставляя двигаться по окружности или спирали.
Ответ: Направление скорости электрона меняется под действием силы Лоренца.
В какой точке он влетел в камеру?
Чтобы определить точку влета, нужно установить направление движения электрона. Направление силы Лоренца, действующей на отрицательно заряженную частицу (электрон), определяется по правилу левой руки: если расположить левую руку так, чтобы четыре пальца были направлены по вектору скорости электрона $\vec{v}$, а вектор магнитной индукции $\vec{B}$ (на рисунке обозначен крестиками и направлен вглубь плоскости чертежа) входил в ладонь, то отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление силы Лоренца $\vec{F_Л}$.
Сила Лоренца является центростремительной силой, поэтому она всегда направлена к центру кривизны траектории. Рассмотрим два возможных направления движения.
1. Если электрон движется из точки A в точку B, то в точке A его скорость направлена по касательной вниз. Применяя правило левой руки (четыре пальца вниз, вектор $\vec{B}$ входит в ладонь), получаем, что большой палец указывает вправо. Сила, направленная вправо, будет искривлять траекторию вправо, что полностью соответствует наблюдаемому следу.
2. Если электрон движется из точки B в точку A, то в точке B его скорость направлена по касательной влево. Применяя правило левой руки (четыре пальца влево, вектор $\vec{B}$ входит в ладонь), получаем, что большой палец указывает вниз. Такая сила заставила бы электрон отклоняться вниз, а не вверх к точке A. Это противоречит рисунку.
Следовательно, электрон движется из точки A в точку B. Это также подтверждается тем, что в камере Вильсона частица теряет энергию из-за столкновений с молекулами газа. Радиус траектории заряженной частицы в магнитном поле равен $r = \frac{mv}{|q|B}$. При потере энергии скорость $v$ уменьшается, а значит, уменьшается и радиус кривизны $r$. На рисунке видно, что кривизна траектории вблизи точки B больше (радиус меньше), чем вблизи точки A. Это означает, что частица двигалась от A к B, теряя скорость. Таким образом, электрон влетел в камеру в точке A.
Ответ: Электрон влетел в камеру в точке A.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 9 класс, для упражнения номер 61 расположенного на странице 339 к учебнику 2023 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 №61 (с. 339), авторов: Пёрышкин (И М), Гутник (Елена Моисеевна), Иванов (Александр Иванович), Петрова (Мария Арсеньевна), ФГОС (новый, красный) базовый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.