Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Чтобы в этом поле двигалась по окружности с той же скоростью альфа -частица, радиус окружности, центростремительное ускорение и период обращения альфа -частицы по сравнению с протоном должны: 1) увеличиться 2) уменьшиться 3) не измениться Радиус окружности Центростремительное ускорение Период обращения Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Магнитное Поле — Задание 15 ЕГЭ по физике №00017311

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Магнитное Поле

№2. Задание 15

ID: 00017311

Протон в однородном магнитном поле движется по окружности. Чтобы в этом поле двигалась по окружности с той же скоростью $\alpha$ -частица, радиус окружности, центростремительное ускорение и период обращения $\alpha$ -частицы по сравнению с протоном должны:

1) увеличиться
2) уменьшиться
3) не измениться

Радиус окружности

Центростремительное ускорение

Период обращения

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

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Опять протон (заряд $$e$$ , масса $$m$$ ) и $\alpha$ -частица (заряд $$2e$$ , масса $$4m$$ ) в одном поле при одной скорости. Смотрим радиус, центростремительное ускорение и период.

Шаг 1. Радиус окружности

$r=\dfrac{mv}{qB}$ . Масса ×4, заряд ×2 → ×2. Радиус увеличится — цифра 1.

Шаг 2. Центростремительное ускорение

$a=\dfrac{qvB}{m}$ . Заряд ×2, масса ×4 → × $\dfrac{2}{4}=\dfrac{1}{2}$ . Ускорение уменьшится — цифра 2.

Шаг 3. Период обращения

$T=\dfrac{2\pi m}{qB}$ (от скорости не зависит). Масса ×4, заряд ×2 → ×2. Период увеличится — цифра 1.

Подвох: радиус и период растут, а ускорение падает — потому что ускорение зависит от заряда, делённого на массу, и у $\alpha$ -частицы это отношение меньше.

Ответ

121

Видеоразбор

Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)