Магнитное Поле — Задание 15 ЕГЭ по физике №00005597

На ион действует сила Лоренца, которая равна

$F_l = qvB$,

где $B$ - модуль вектора магнитной индукции, $v$ - скорость заряда, $q$ - заряд, $\alpha$ - угол между вектором магнитного поля и скоростью движения частицы.

Второй закон Ньютона:

$F_L = ma$

Т.е. при увеличении кинетической энергии ($E_К = \frac{mV^2}{2}$) увеличивается скорость частицы, из-за чего увеличивается сила Лоренца, а следовательно, и модуль ускорения иона (1).

Второй закон Ньютона:

$F_L = ma_{\text{цс}}$

Распишем центростремительное ускорение, как $\frac{v^2}{R}$

$Bvq = \frac{mv^2}{R}$

Выразим радиус вращения

$R = \frac{mv}{Bq}$

Период обращения частицы:

$T = \frac{2\pi R}{v} = \frac{2\pi m}{Bq}$,

Видим, что период обращения иона не зависит от скорости, а значит, и от кинетической энергии. Т.е. период не изменяется (3).