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
Источник: ФИПИ
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.