Global EE

Магнитное Поле — Задание 15 ЕГЭ по физике №00047722

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

Магнитное Поле

№2. Задание 15

ID: 00047722

Протон массой $m$ и зарядом $q$ движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля $B$ по окружности со скоростью $v$. Действием силы тяжести пренебречь.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) модуль силы Лоренца, действующей на протон

Б) радиус окружности, по которой движется протон

ФОРМУЛЫ

1) $\dfrac{2\pi m}{qB}$

2) $qvB$

3) $\dfrac{mv}{qB}$

4) $\dfrac{qvB}{m}$

А

Б

 

 

 

 

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Источник: Сборник Демидовой 2019

Решение

Протон летит перпендикулярно линиям индукции, поэтому синус угла между скоростью и полем равен единице.

А) Сила Лоренца:

$$F=qvB.$$

Это формула 2.

Б) Радиус окружности. Сила Лоренца перпендикулярна скорости и заворачивает протон — она играет роль центростремительной силы. По второму закону Ньютона:

$$qvB=\dfrac{mv^2}{R}.$$

Сократим одну скорость и выразим радиус:

$$R=\dfrac{mv}{qB}.$$

Это формула 3. Формула 4, $\dfrac{qvB}{m}$, — ускорение протона, а формула 1 — период обращения.

Проверим себя здравым смыслом: чем сильнее поле, тем круче оно заворачивает протон, и радиус должен уменьшаться. В формуле 3 индукция стоит в знаменателе — так и есть.

Итог: А — 2, Б — 3.

Ответ

23
Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)