Global EE

Магнитное Поле — Задание 15 ЕГЭ по физике №00051622

Задание №15. Электродинамика. Установление Соответствия

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

22
Другие задания по теме «Магнитное Поле» (8)