Магнитное Поле

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

№2. Задание 15

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.

Рисунок к заданию 15 ЕГЭ по физике — Магнитное Поле

Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»

Решение

Идея

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.

А) Ускорение

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.

Б) Частота обращения

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.

Ответ

Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)