Global EE

Магнитное Поле — Задание 15 ЕГЭ по физике №00014034

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Магнитное Поле

№2. Задание 15

ID: 00014034

Положительно заряженный ион натрия $^{23}_{11}\text{Na}$ движется в однородном магнитном поле по окружности со скоростью $v$. Как изменятся сила Лоренца, действующая на ион, и радиус окружности, если в том же магнитном поле с той же скоростью будет двигаться ион калия $^{39}_{19}\text{K}$, имеющий тот же заряд?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличится

2) уменьшится

3) не изменится

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

Сила Лоренца

Радиус окружности

 

 

 

 

Источник: Основная волна ЕГЭ 2026, Сибирь

Решение

Сравним два иона. У натрия и калия одинаковый заряд и они движутся в одном и том же поле с одной и той же скоростью. Отличается только масса: у калия она больше (39 против 23 а.е.м.).

Сила Лоренца. Она действует на движущийся заряд в магнитном поле:

$$F_{\text{Л}} = |q|\,v\,B.$$

Сюда входят только заряд, скорость и индукция поля — а они не изменились. Масса в формулу силы Лоренца не входит, поэтому сила Лоренца не изменится (3).

Радиус окружности. Сила Лоренца играет роль центростремительной, поэтому из второго закона Ньютона $\dfrac{mv^2}{R} = |q|vB$ радиус равен

$$R = \dfrac{mv}{|q|B}.$$

Скорость, заряд и поле те же, а масса у калия больше — значит радиус окружности увеличится (1). Более тяжёлый ион «тяжелее повернуть», и он движется по более широкой дуге.

В порядке таблицы: сила Лоренца — 3, радиус окружности — 1.

Ответ

31
Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)