Задание 15 ЕГЭ по физике: Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном… | Global EE
№2. Задание 15
ID: 00003125
Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью υ. Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при уменьшении скорости её движения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Решение
Дано:
m, \; q, \; B = \text{const}, скорость уменьшается: V' \lt V
Найти:
Как изменятся радиус r и частота \nu
Решение:
Запишем второй закон Ньютона для частицы, движущейся по окружности под действием силы Лоренца (угол между \vec{v} и \vec{B} равен 90°):
qVB = \frac{mV^2}{r}
Выразим радиус:
r = \frac{mV}{qB}
При уменьшении скорости V числитель уменьшается, знаменатель не изменяется — радиус уменьшается (вариант 2).
Период обращения по окружности:
T = \frac{2\pi r}{V} = \frac{2\pi m}{qB}
Период не зависит от скорости! Следовательно, частота:
\nu = \frac{1}{T} = \frac{qB}{2\pi m}
Частота тоже не изменяется (вариант 3).
