Магнитное Поле — Задание 15 ЕГЭ по физике №00051622
Магнитное Поле
№2. Задание 15
ID: 00051622
Положительно заряженный ион лития движется в однородном магнитном поле между полюсами магнита по окружности под действием силы Лоренца. Как изменятся модуль силы Лоренца, действующей на ион, и модуль его центростремительного ускорения, если скорость иона уменьшится?
Модуль силы Лоренца | Модуль центростремительного ускорения иона |
|---|---|
|
|
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 2027
Решение
Что тут происходит: ион лития крутится в магнитном поле, и его скорость уменьшилась. Заряд, масса и поле прежние. Нужно понять, как изменятся сила Лоренца и центростремительное ускорение.
Сила Лоренца. Скорость перпендикулярна линиям поля, поэтому
$$F_{\text{Л}}=|q|vB.$$
$|q|$ и $B$ не меняются, скорость уменьшилась — сила Лоренца уменьшится, цифра 2.
Центростремительное ускорение. Его сообщает иону только сила Лоренца. По второму закону Ньютона
$$a=\dfrac{F_{\text{Л}}}{m}=\dfrac{|q|vB}{m}.$$
Масса иона та же, сила уменьшилась — ускорение уменьшится, цифра 2.
Проверим тот же вывод через $a=\dfrac{v^2}{r}$. Радиус в магнитном поле $r=\dfrac{mv}{|q|B}$ пропорционален скорости. Подставим:
$$a=\dfrac{v^2}{r}=\dfrac{v^2|q|B}{mv}=\dfrac{|q|vB}{m}.$$
Ускорение пропорционально первой степени скорости — при уменьшении скорости оно уменьшается. Сила — 2, ускорение — 2.
Ответ
Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)
- Задание 15 №00051623 — Положительно заряженный ион лития движется в однородном магнитном поле между…
- Задание 15 №00051249 — Отрицательно заряженный ион фтора движется в однородном магнитном поле по…
- Задание 15 №00051248 — Отрицательно заряженный ион фтора движется в однородном магнитном поле по…
- 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…