Магнетизм — Задание 25 ЕГЭ по физике №00015327
Магнетизм
№2. Задание 25
ID: 00015327
В однородном магнитном поле, индукция которого $B = 1{,}67\cdot10^{-5}$ Тл, протон движется перпендикулярно вектору магнитной индукции $\vec{B}$ по окружности радиусом $R = 5$ м. Определите скорость протона. Масса протона $m_p = 1{,}67\cdot10^{-27}$ кг, заряд $e = 1{,}6\cdot10^{-19}$ Кл.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Протон летит поперёк магнитного поля, поэтому на него действует сила Лоренца $F=evB$, всегда направленная перпендикулярно скорости. Такая сила не меняет величину скорости, а только закручивает траекторию — поэтому протон и движется по окружности. А любая сила, удерживающая тело на окружности, играет роль центростремительной. Значит, сила Лоренца равна $\dfrac{m v^2}{R}$.
Шаг 1. Приравниваем силы
Сила Лоренца = центростремительная сила: $evB = \dfrac{m v^2}{R}$.
Шаг 2. Выражаем скорость
Сокращаем одну степень $v$: $eB = \dfrac{m v}{R}$, откуда $v = \dfrac{eBR}{m}$.
Шаг 3. Подставляем числа
$v = \dfrac{1{,}6\cdot10^{-19}\cdot 1{,}67\cdot10^{-5}\cdot 5}{1{,}67\cdot10^{-27}} = 8000$ м/с. Красиво сокращается, потому что $1{,}67$ в числителе и знаменателе уходят.
Ответ
v = 8000 м/с
Видеоразбор
Другие задания по теме «Магнетизм» (8)
- Задание 25 №00043190 — Маленькое положительно заряженное тело массой m, прикреплённое к невесомой…
- Задание 25 №00043189 — Из никелиновой проволоки с удельным сопротивлением ро равно 42 умножить на 10 в…
- Задание 25 №00043188 — Из нихромовой проволоки с удельным сопротивлением ро равно 110 умножить на 10 в…
- Задание 25 №00026619 — Из медной проволоки с удельным сопротивлением ро равно 1,7 умножить на 10 в…
- Задание 25 №00026614 — На проводящих рельсах, проложенных по наклонной плоскости, в однородном…
- Задание 25 №00026612 — В электрической цепи, показанной на рисунке, ключ К длительное время замкнут, ℰ…
- Задание 25 №00026606 — На непроводящей горизонтальной поверхности стола лежит жёсткая рамка массой m…
- Задание 25 №00026592 — Протон, прошедший ускоряющую разность потенциалов D j = 191 В, влетает в…