СДАМ ГИА: РЕШУ ОГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
физика
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 20 № 99

При увеличении магнитной индукции в 2 раза радиус окружности, по которой движется заданная заряженная частица,

 

1) увеличится в раза

2) увеличится в 2 раза

3) уменьшится в раза

4) уменьшится в 2 раза


Масс-спектрограф

Масс-спектрограф — это прибор для разделения ионов по величине отношения их заряда к массе. В самой простой модификации схема прибора 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 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: фотографические, электронные и т. д. Радиус траектории определяется по формуле:

 

,

 

где U — электрическое напряжение ускоряющего электрического поля; B — 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.

1
Задание 19 № 98

В масс-спектрографе

 

1) электрическое и магнитное поля служат для ускорения заряженной частицы

2) электрическое и магнитное поля служат для изменения направления движения заряженной частицы

3) электрическое поле служит для ускорения заряженной частицы, а магнитное поле служит для изменения направления её движения

4) электрическое поле служит для изменения направления движения заряженной частицы, а магнитное поле служит для её ускорения

Источник: ГИА по физике. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1327.

2
Задание 21 № 104

В магнитное поле спектрографа влетели с одинаковой скоростью две заряженные частицы. Какая из частиц (1 или 2) имеет положительный заряд? Ответ поясните.

Источник: ГИА по физике. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1327.

Решение.

На частицу, двигающуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца:

 

 

где v — скорость частицы, q — заряд частицы, B — индукция магнитного поля, sinα — угол между направлением магнитной индукции и скоростью движения частицы. При увеличении силы Лоренца, частица будет сильнее отклоняться от первоначального направления движения, следовательно, радиус окружности будет уменьшаться. Аналогичный результат следует из формулы, указанной в параграфе 3.

 

Правильный ответ указан под номером 4.

Источник: ГИА по физике. Основная волна. Дальний Восток. Вариант 1327.
Раздел кодификатора ФИПИ: 3.12 Опыт Ампера. Действие магнитного поля на проводник с током.