ID: 00014754
Электрон движется в однородном магнитном поле по замкнутой траектории с постоянной по модулю скоростью, направленной перпендикулярно линиям магнитной индукции. Как при увеличении модуля индукции магнитного поля изменятся кинетическая энергия электрона и частота обращения электрона? Скорость электрона остаётся прежней.
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины (для кинетической энергии, затем для частоты обращения). Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
Магнитное поле только поворачивает скорость, но не разгоняет (сила Лоренца перпендикулярна скорости и работы не совершает). Кинетическая энергия $E_к=\dfrac{mv^2}{2}$ зависит только от скорости. А частота обращения $f=\dfrac{qB}{2\pi m}$ — это «сколько оборотов в секунду».
По условию скорость $v$ остаётся прежней. Значит $E_к=\dfrac{mv^2}{2}$ не изменится — цифра 3. (Усиление поля меняет радиус, но не разгоняет частицу.)
Период $T=\dfrac{2\pi m}{qB}$, а частота — обратная величина: $f=\dfrac{1}{T}=\dfrac{qB}{2\pi m}$. Индукцию $B$ увеличивают, поэтому частота прямо пропорциональна $B$ и увеличится — цифра 1. (Сильнее поле — туже закручивает, по меньшему кругу и быстрее по оборотам.)