Взаимодействие космических частиц с магнитным полем Земли

1) Укажите название физической величины, которая заставляет заряженную частицу двигаться в
магнитном поле по окружности в плоскости перпендикулярной направлению вектора
магнитной индукции (В), (сила Лоренца)

2) Укажите название физической величины уравновешивающей движение заряженной частицы в
магнитном поле по круговой орбите, (сила центробежная)

3) Укажите название физической величины, определяемой формулой, Г = 2-В-У, где 2 - заряд
частицы в кулонах (Кл), В - магнитная индукция поля в теслах (Тл), V - скорость частицы в
метрах в секунду (м/с), (сила Лоренца)

4) Укажите название физической величины, определяемой формулой Г ~ тУ~/К, где т — масса
частицы в килограммах (кг), У скорость частицы в метрах в секунду (м/с), К - радиус
орбиты вращения в метрах (м). (сила центробежная)

5) Укажите верную запись условия движения заряженной частицы в вакууме, в магнитном поле
и по круговой орбите. При этом т - масса частицы в килограммах (кг). 2 - ее заряд в кулонах
(Кл), V- скорость в метрах в секунду (м/с), К - радиус орбиты вращения в метрах (м), а В -
магнитная индукция поля в теслах (Тл). (тУ"/К = Х-В*У)

6) Укажите наименование величины, определяемой в физике космических частиц как
произведение магнитной индукции поля (В) па радиус (К) орбиты движения заряженной
частицы в нем. (магнитная жесткость частицы)

7) Укажите верную формулу вычисления магнитной жесткости заряженной частицы, если т -
масса частицы в килограммах (кг), 2 - ее заряд в кулонах (Кл). У скорость в метрах в
секунду (м/с), К - радиус орбиты вращения в метрах (м), а В магнитная индукция поля в

. теслах (Тл).^(ВК = т У/2)

8) Укажите верное название физической величины., определяемой произведением массы
заряженной частицы на линейную скорость ее движения, (импульс частицы)

9) Укажите причину увеличения количества захватываемых земным магнитным полем

космических частиц вблизи полярных областей Земного шара, (увеличенное значение напряжённости магнитною поля в приполярных областях)

10) Укажите, для космических частиц каких энергий МПЗ является щитом, (высоких)

11) Укажите, как качественно изменяется величина индукции МПЗ с приближением траектории
движущейся частицы к Земле, (увеличивается)

12) Укажите, каким образом ведет себя заряженная частица, искавшая в область действия МПЗ.
если радиус кривизны ее орбиты больше радиуса Земли, (огибает Землю и уходит в
космическое пространство)

13)'Укажите, каким образом ведет себя заряженная частица, попавшая в область действия МПЗ, если радиус кривизны ее орбиты чуть меньше радиуса Земли, (сталкивается с Землей)

14) Укажите, каким образом ведет заряженная частица, попавшая в область действия МПЗ, если
радиус кривизны ее орбиты ничтожно мал по отношению к радиусу Земли, (замыкает орбиту
вращения вокруг силовой линии МПЗ и двигается вдоль неё)

15) Укажите название смены направления движения заряженной частицы в МПЗ на

противоположное, которое наблюдается в полярных областях, (магнитное зеркало)

^ 5.3. Взаимодействие космических частиц с атмосферой

1) Укажите основной тип взаимодействия, который испытывают первичные космические
частицы с атомами воздуха при попадании в атмосферу, (неупругие соударения)

2) Укажите, примерно на какой высоте находится граница, ниже которой в атмосфере уже
отсутствуют первичные частицы. (20 км)

3) Укажите наименование процесса происходящего в атмосфере при ее бомбардировке
первичными и вторичными частицами, (ионизация)

Укажите, сколько основных видов взаимодействий с атмосферой могут испытывать первичные и вторичные космическиечастицы в зависимости от их энергий. (3)

5) Укажите наименование вида взаимодействия космических частиц с атомами воздуха в
атмосфере, в процессе которого частицы с энергией более 10 эВ порождают при соударениях
я-мезоны. (ядерно-каскадное размножение частиц)

у

6) Укажите название короткоживущих (2.56-10 с) квантов с положительным, отрицательным
или нулевым зарядом, массой в 273 раза превышающей массу электрона, (я-мезоны)

7) Укажите наименование вида взаимодействия космических частиц с атомами воздуха в
атмосфере, в процессе которого частицы с энергией от 10 эВ до 72 • 10' эВ выбивают при
соударениях комиюновскис электроны, а образовавшиеся тг-мезоны образуют пары электрон-
позитроп или ц-мезоны, (электронно-фотонный ливень)

8) Укажите название частицы, образующейся в области электронно-фотонных ливней, которая
имеет наибольшую представительность, (элекхрои)

9) Укажите наиболее вероятный диапазон д^ысот^ в котором происходит формирование
электронно-фотонных ливней в атмосфере. (10,0-15,0 км)

10) Укажите наименование вида взаимодействия космических частиц с атомами воздуха в
атмосфере, в процессе которою частицы с энергией ниже _72__1ЛИ-ЭВ выбивают из атомов

'кислорода и азота при соударениях с ними протоны или электроны, (ионизация атомов азота и кислорода)

11) Укажите вероятный диапазон высот, характеризуемый ионизацией атомов воздуха в
атмосфере за счет взаимодействия с космическими частицами, обладающими энергиями ниже
72 МэВ. (10,0-15,0 км)

12) Укажите наиболее вероятную минимальную оценку энергии, которую должна иметь
первичная космическая частица, чтобы порожденный сю электронно-фотонный ливень достиг
поверхности Земли, (более 10 эВ)

13) Укажите наиболее вероятную оценку вгземени^жизни ед^ш^щчного электронно-фотонного
ливня, (тысячные доли секунды)

14) Укажите наиболее вероятную оценку для уровня земной поверхности ширины единичного
электронно-фотонного ливня, создаваемого частицами с энергией порядка 10 -10 эВ. (согни
метров)

15) Укажите наиболее вероятную оценку количества частиц попадающих на поверхность Земли в
виде единичного электронно-фотонного ливня, создаваемого частицами с энергией порядка

"Ш¹⁸-10¹⁹эВ. ((З-Ю)'Ю⁹)

16) Укажите название вторичных частиц, составляющих 70% от общего количества достигающих
Земли при взаимодействии космических частиц с атмосферой, (ц-мезона)??? (не подходит пи
один из вариантов ответов)

17) Укажите, сколько процентов составляет ц-мезонная компонента в общем потоке вторичных
частиц достигающих земной поверхности при взаимодействии космических частиц с
атмосферой. (70%)

18) Укажите название частицы, которая имеет массу в 206,8 раз превышающую массу электрона,
положительный или отрицательный заряд, время жизни 2,2 • 10"¹ секунды и характеризуются

"?О ^

малым сечением ядерного взаимодействия (10" см /нуклон) и большой проникающей способностью, (ц-мсзон)

19) Укажите интенсивность ионизационного излучения в атмосфере на уровне поверхности
Земли, создаваемый и-мезонной компонентой космических лучей. (1,0-3,0 мкр/ч)

Радиационные пояса Земли

1) Укажите наименование частиц, которые формируют в околоземном пространстве два
¹ радиационных пояса, (электроны, протоны)

2) Укажите, какие частицы образуют ток в радиационных поясах направленный с востока на
запад, (протоны)

3) Укажите, какие частицы образуют ток в радиационных поясах направленный с запада на
восток, (электроны)

4) Укажите наиболее вероятную оценку средней энергии протонов во внутреннем радиационном
поясе. (100 МэВ)

5) Укажите наиболее вероятную оценку средней энергии протонов во внешнем радиационном
поясе. (4 МэВ)

6) Укажите наиболее вероятную оценку средней энергии электронов во внутреннем
радиационном поясе. (0,1 МэВ)

7) Укажите наиболее вероятную оценку средней энергии электронов во внешнем радиационном
поясе. (0,004 МэВ)

8) Укажите фамилию американского ученого внесшего значительный вклад в изучение
радиационных поясов Земли в 40-60 годах XX века и, в честь которого эти пояса названы его
именем. (Дж. Ван-Аллен)

5.5. Влияние солнца на электромагнитные поля Земли

1) Укажите принятое в физике название потока ионизированного газа, испускаемого солнечной
короной и состоящего преимущественно из протонов и электронов, (солнечная плазма)

2) Укажите принятое название потока ионизированного газа, испускаемого солнечной короной и
состоящего преимущественно из протонов и электронов, (солнечный ветер)

3) Укажите наиболее вероятный диапазон изменения скорости потока солнечной плазмы
постоянно испускаемой короной Солнца. (300-500 км/с)

4) Укажите наиболее вероятный порядок плотности постоянно испускаемой солнечной плазмы в
количестве (л) частиц на кубический сантиметр для уровня внешней границы атмосферы.

 

5) Укажите наиболее вероятный порядок значений энергии частиц постоянно испускаемой
солнечной плазмы в МэВ. (п»10)

6) Укажите наиболее вероятный порядок значений энергии частиц постоянно испускаемой
солнечной плазмы в эВ. (п»10)

7) Укажите значение магнитной индукции Солнца в районе Земли, (порядка 10 нТл)

8) Укажите, на каком удалении от Земли в направлении Солнца находится магнитопауза. (65
тысяч километров)

9) Укажите наиболее вероятную оценку превышения силы Лоренца, действующей на протон
удаленный от Солнца на расстояние Земли, над силой притяжения этого протона Солнцем.

(п-10⁶)

10) Укажите наиболее вероятный порядок диапазона скорости движения плазмы дополнительно
выбрасываемой короной Солнца при вспышках па нем в километрах на секунду. ((1-2) • 10)

11) Укажите наиболее вероятный порядок диапазона значений энергии (в МэВ) протонов плазмы,
дополнительно выбрасываемой короной Солнца при вспышках па нем. ((1-10) • 10)

12) Укажите наиболее вероятный порядок диапазона максимальных значений энергии (в МэВ)
протонов плазмы, дополнительно выбрасываемой короной Солнца при очень сильных
вспышках на нем. ((1-2) • 10)

13) Укажите наиболее вероятный порядок диапазона времени, за который плазма, выбрасываемая
короной Солнца, может достигать Земли в зависимости от скорости ее движения, (от часа до
суток)

14) Укажите основную причину магнитных бурь на Земле, (удары плазмы после вспышек на
Солнце в магнитосферу Земли)

15) Укажите, как изменится интенсивность космических частиц захваченных МПЗ по истечении
времени после солнечных вспышек в сравнении с их интенсивностью до вспышек на Солнце.
(уменьшится от нескольких до 50%)

16) Укажите наименование области пространства, где происходит отталкивание магнитных полей
Земли и Солнца, (магнитная пауза)

17) Укажите, на каком удалении от Земли в сторону Солнца их магнитные поля отталкиваются.
(65 тысяч километров)

18) Укажите, как далеко распространяются силовые линии МПЗ на ночной стороне Земли.
(морилка 250 тысяч километров)

19) Укажите, как называется явление резкого изменения интенсивности космических частиц в
околоземном пространстве после пспышек на Солнце, (спады Форбуша)

20) Укажите, какому закону подчиняется ча_с^^т^^спьIшек__на__Солнце. (вероятносто-

Статистическому)

*=>—*~-~------------------------