Магнетизм — Задание 12 ЕГЭ по физике №00014788
Магнетизм
№2. Задание 12
ID: 00014788
Две частицы с одинаковыми зарядами и отношением масс $\frac{m_2}{m_1}=\frac{1}{2}$ влетели в однородные магнитные поля, векторы магнитной индукции которых перпендикулярны их скоростям: первая — в поле с индукцией $B_1$, вторая — в поле с индукцией $B_2$. Найдите отношение времён $\frac{T_2}{T_1}$, затраченных частицами на один оборот, если отношение индукций $\frac{B_2}{B_1}=\frac{1}{4}$.
Источник: Сборник Гиголо
Решение
Идея
Заряженная частица в перпендикулярном поле движется по окружности: сила Лоренца $F=qvB$ играет роль центростремительной. Главное здесь — формула периода обращения. Распишем её: из $qvB=\frac{mv^2}{R}$ получаем радиус $R=\frac{mv}{qB}$, а период — это длина окружности, делённая на скорость: $T=\frac{2\pi R}{v}=\frac{2\pi m}{qB}$.
Считаем
Обрати внимание: скорость в формуле периода сократилась! Период зависит только от массы, заряда и поля. Поэтому отношение периодов:
$$\frac{T_2}{T_1}=\frac{m_2}{m_1}\cdot\frac{q_1}{q_2}\cdot\frac{B_1}{B_2}.$$
Заряды одинаковые ($q_1=q_2$), значит они уходят. Подставляем данные отношения: $\frac{m_2}{m_1}=\frac{1}{2}$ и $\frac{B_1}{B_2}=4$ (это перевёрнутое $\frac{B_2}{B_1}=\frac14$):
$$\frac{T_2}{T_1}=\frac{1}{2}\cdot 4 = 2.$$
Ответ
Другие задания по теме «Магнетизм» (8)
- Задание 12 №00043048 — Прямолинейный проводник длиной L, по которому протекает ток I, помещён в…
- Задание 12 №00043039 — Две частицы с зарядами q индекс 1 равно 2q и q индекс 2 равно 3q влетают в…
- Задание 12 №00043038 — Две частицы с зарядами q индекс 1 равно 3q и q индекс 2 равно 2q влетают в…
- Задание 12 №00028673 — Квадратная проволочная рамка расположена в однородном магнитном поле так, что…
- Задание 12 №00028672 — Квадратная проволочная рамка расположена в однородном магнитном поле так, как…
- Задание 12 №00028671 — Квадратная проволочная рамка расположена в однородном магнитном поле так, как…
- Задание 12 №00028670 — Квадратная проволочная рамка расположена в однородном магнитном поле так, как…
- Задание 12 №00028669 — Квадратная проволочная рамка расположена в однородном магнитном поле с…