76659 Scan Pic0064

_a _ V _ '■1° r m

Dwukrotne zwiększenie wartości indukcji pola magnetycznego spowoduje dwukrotny wzrost prędkości kątowej co.

Rozwiązanie zadania 4.10 Prawidłowa odpowiedź: A.

Podstawmy do równania

cpB=™-r

w miejsce prędkości liniowej v równą jej wartość

2/rr

v =-

T

i obliczmy okres obiegu T cząstki w ruchu po okręgu. Jest on równy

_T=_ 2 nm

jp

i nie zależy od prędkości cząstki.

Wszystkie protony mają jednakowe masy i ładunki, więc w tym samym polu magnetycznym ich okresy obiegu T_t, T₂, T₃ są sobie równe.

Rozwiązanie zadania 4.11 Prawidłowa odpowiedź: C.

Cząstka a to jądro helu \ He, a proton to jądro wodoru \ H. Pędy obu cząstek obliczamy z wzoru wyprowadzonego w zadaniu 4.8. Z danych zadania wynika, że mają one równe wartości:

Promień toru r_x protonu jest zatem równy

Ml

%

2 er.

= 2r„

Rozwiązanie zadania 4.12 Prawidłowa odpowiedź: C.

Na podstawie znajomości częstotliwości podstawy czasu (patrz [3], str. 294) obliczamy czas, w którym plamka przebiega od jednego końca ekranu do drugiego:

T = — =---= 4 s.

/    0,25 Hz

Z ekranu oscyloskopu odczytujemy, że w tym czasie serce sportowca uderzyło 6 razy. Skoro w 4 s uderzyło 6 razy, to w 60 s - 90 razy.

Rozwiązanie zadania 4.13 Prawidłowa odpowiedź: D.

Posługując się znanymi wyrażeniami na wymienione w odpowiedziach wielkości fizyczne sprawdzamy kolejno:

a) Wymiar indukcji magnetycznej znajdujemy ze wzoru na wartość siły Lorentza (patrz [2], str .45):

F = qvBsma.

qvsma

Stąd

a jej wymiar:

[B] = l-

N

kg

= 1

A-m

m

JS| = 1—^— = 1 tesla = 1T. As²

b) Strumień indukcji magnetycznej, którego wartość wyraża się wzorem

0 = BScosa,

ma wymiar

[01 = 1 tesla m² = 1 ^ *** = 1 weber =1 Wb.

As*

c) Własny strumień indukcji magnetycznej O objęty przez obwód, w którym płynie prąd o natężeniu I jest wprost proporcjonalny do natężenia prądu: O ~ I. Stosunek O do /jest stały dla danego obwodu. Nazywamy go współczynnikiem samoindukcji L i wyrażamy w henrach (patrz [4], str. 39):

L =

0

1    '

- 127 -