Магнитное Поле — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047705
Магнитное Поле
№2. Задание 15
ID: 00047705
Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся время одного оборота электрона и радиус окружности, по которой он движется, если увеличить его скорость?
Время одного оборота | Радиус окружности |
|---|---|
|
|
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: Сборник Демидовой 2020
Решение
Электрон в магнитном поле движется по окружности под действием силы Лоренца $F=evB$. Она играет роль центростремительной силы:
$$evB=\dfrac{mv^2}{R}.$$
Радиус. Выразим его:
$$R=\dfrac{mv}{eB}.$$
Масса, заряд и поле прежние, скорость больше — радиус увеличится. Смысл такой: нужная для поворота центростремительная сила $\dfrac{mv^2}{R}$ растёт как квадрат скорости, а сила Лоренца — только пропорционально скорости, поэтому быстрому электрону приходится идти по более широкой окружности.
Время одного оборота — длина окружности, делённая на скорость:
$$T=\dfrac{2\pi R}{v}=\dfrac{2\pi m}{eB}.$$
Скорость сократилась: во сколько раз выросла скорость, во столько же вырос и путь за оборот. Время оборота не изменится.
Итог: время оборота — 3, радиус — 1.
Ответ
Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)
- Задание 15 №00047827 — При подключении проводника к полюсам гальванического элемента на поверхности…
- Задание 15 №00047824 — Частица массой m, имеющая заряд q0 и обладающая начальным импульсом p индекс 0,…
- Задание 15 №00047823 — Частица массой m, имеющая заряд q0 и обладающая начальным импульсом p индекс 0,…
- Задание 15 №00047819 — При подключении проводника к полюсам гальванического элемента на поверхности…
- Задание 15 №00047722 — Протон массой m и зарядом q движется перпендикулярно линиям индукции…
- Задание 15 №00047721 — Протон массой m и зарядом q движется перпендикулярно линиям индукции…
- Задание 15 №00047720 — Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется…
- Задание 15 №00047708 — Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется…