Магнетизм — Задание 21 ЕГЭ по физике №00003211

Дано:

$\vec{E} \perp \vec{B}$, протон летит перпендикулярно обоим полям. При начальной скорости $v_0$: движение прямолинейное.

Найти:

Как изменится траектория при $v \gt v_0$?

Решение:

При прямолинейном движении электрическая сила уравновешивает силу Лоренца: $$F_\text{эл} = F_\text{Лор} \implies qE = qvB \implies v_0 = \frac{E}{B}$$ При увеличении скорости $v \gt v_0$ сила Лоренца возрастает, электрическая остаётся прежней: $$F_\text{Лор} = qvB \gt qv_0 B = qE = F_\text{эл}$$ Возникает результирующая сила перпендикулярно скорости: $$F_\text{рез} = q(vB - E) = ma$$ Протон имеет начальную скорость (вдоль оси) и постоянное ускорение в перпендикулярном направлении — как при горизонтальном броске. Траектория становится параболой.