Задание 15 ЕГЭ по физике · задача 415292

Тема: 3.3 Магнитное поле · 2 балла · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

Заряженная частица массой m, несущая положительный заряд q, движется перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля B →  по окружности со скоростью υ.  Действием силы тяжести пренебречь.

Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ФОРМУЛЫ
А)  модуль силы Лоренца, действующей на частицу
Б)  частота обращения частицы по окружности
   
1)  2πm qB
2)  qυB
3)  qB 2πm
4)  mυ qB
Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 23

Разбор

Сначала разберёмся с силой Лоренца.

Частица летит перпендикулярно полю, поэтому $sin 90° = 1$ и модуль силы Лоренца равен $q\upsilon B$. Это формула 2, значит А — 2.

Теперь частота обращения.

Сила Лоренца здесь — единственная, она и заставляет частицу двигаться по окружности, то есть играет роль центростремительной силы:
$q\upsilon B = m\upsilon^{2}/r$.
Отсюда радиус окружности $r = m\upsilon/(qB)$.

Период обращения T — это длина окружности, делённая на скорость: $T = 2\pi r/\upsilon$.
Подставляем r:
$T = 2\pi m/(qB)$.

Частота — величина, обратная периоду: $\nu = 1/T = qB/(2\pi m)$.
Это формула 3, значит Б — 3.

Готово: А2 Б3.
← Предыдущая задачаВсе задачи №15 (117)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 15 →