ID: 00018030
$\alpha$-частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся ускорение $\alpha$-частицы и частота её обращения, если уменьшить её кинетическую энергию?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ:
А) ускорение $\alpha$-частицы
Б) частота обращения
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
Заряженная частица в магнитном поле движется по окружности, потому что сила Лоренца $F=qvB$ всё время перпендикулярна скорости и играет роль центростремительной силы. Кинетическая энергия $E_к=\frac{mv^2}{2}$ задаётся скоростью, поэтому «уменьшить энергию» значит «уменьшить скорость $v$». Дальше смотрим, от чего зависит каждая величина.
Сила Лоренца сообщает частице ускорение: $ma=qvB$, откуда $a=\dfrac{qvB}{m}$. Заряд $q$, индукция $B$ и масса $m$ не меняются, а скорость $v$ уменьшается. Значит, ускорение тоже уменьшится — это позиция 2.
Период обращения $T=\dfrac{2\pi m}{qB}$, а частота $\nu=\dfrac{1}{T}=\dfrac{qB}{2\pi m}$. Обратите внимание: скорости здесь нет вообще! Это и есть «подвох» задачи — у частицы в магнитном поле частота не зависит от скорости (медленная частица идёт по маленькому кругу, но за то же время). Поэтому при изменении энергии частота не изменится — позиция 3.