Global EE

Магнитное Поле — Задание 15 ЕГЭ по физике №00010838

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Магнитное Поле

№2. Задание 15

ID: 00010838

В первом опыте частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью v. Во втором опыте та же частица движется в том же магнитном поле по окружности большего радиуса. Как при переходе от первого опыта ко второму изменились кинетическая энергия частицы и период её обращения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: 

1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась

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

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Магнитное Поле

Источник: ФИПИ

Решение

На частицу действует сила Лоренца, играющая роль центростремительной. Запишем второй закон Ньютона в проекции на радиальное направление:

$$qvB = \frac{m v^2}{R}$$

Откуда:

$$v = \frac{qBR}{m}$$

При увеличении радиуса $R$ скорость $v$ растёт пропорционально. Кинетическая энергия:

$$E_k = \frac{m v^2}{2}$$

зависит от $v^2$, значит при росте $v$ она увеличится.

Период обращения:

$$T = \frac{2\pi R}{v} = \frac{2\pi R \cdot m}{qBR} = \frac{2\pi m}{qB}$$

Период не зависит от $R$ — он остаётся неизменным.

Ответ

13

Видеоразбор

Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)