Магнитное Поле

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 15

ID: 00007233

Ион калия движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся скорость движения иона в магнитном поле и период его обращения, если увеличится модуль вектора индукции магнитного поля, а радиус окружности, по которой движется ион, останется неизменным?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1)  увеличивается

2)  уменьшается

3)  не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

ион калия движется по окружности радиуса

$R$

в однородном магнитном поле; модуль вектора магнитной индукции

$B$

увеличивается,

R = \text{const}

, заряд

$q$

и масса

$m$

постоянны.

Найти:

как изменятся скорость

$v$

и период обращения

$T$

Решение:

Сила Лоренца сообщает иону центростремительное ускорение. По второму закону Ньютона:

q v B = \frac{m v^2}{R}

Сокращаем

$v$

и выражаем скорость:

v = \frac{q B R}{m}

При увеличении

$B$

(и постоянных

$q$

$R$

$m$

) скорость увеличивается — позиция 1. Период обращения:

T = \frac{2 \pi R}{v}

При увеличении

$v$

и постоянном

$R$

период уменьшается — позиция 2. Итог: скорость — 1, период — 2, общий ответ 12.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)