Задание 15 ЕГЭ по физике · задача 82F3EF
| 1) | увеличится |
| 2) | уменьшится |
| 3) | не изменится |
| Радиус орбиты частицы | Период обращения частицы |
Частица массой m , несущая заряд q , движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью u . Что произойдёт с радиусом орбиты и периодом обращения частицы при увеличении скорости её движения? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждого ответа. Цифры в ответе могут повторяться.
Показать ответ и разбор
Ответ: 13
Разбор
Когда заряженная частица движется в однородном магнитном поле, на неё действует сила Лоренца, которая перпендикулярна скорости и не меняет её величину, а только направление. Поэтому частица движется по окружности.
Радиус орбиты
Сила Лоренца обеспечивает центростремительное ускорение: $qvB = mv^{2}/R$.
Отсюда $R = mv/(qB)$. Радиус прямо пропорционален скорости, значит при увеличении u радиус увеличится $\to$ выбираем 1.
Период обращения
$T = 2\pi R/v$. Подставляем R: $T = 2\pi m/(qB)$. Период не зависит от скорости, поэтому при увеличении u он не изменится $\to$ выбираем 3.
Важно: период зависит только от m, q и B. Скорость влияет только на радиус, но не на время одного оборота.
Радиус орбиты
Сила Лоренца обеспечивает центростремительное ускорение: $qvB = mv^{2}/R$.
Отсюда $R = mv/(qB)$. Радиус прямо пропорционален скорости, значит при увеличении u радиус увеличится $\to$ выбираем 1.
Период обращения
$T = 2\pi R/v$. Подставляем R: $T = 2\pi m/(qB)$. Период не зависит от скорости, поэтому при увеличении u он не изменится $\to$ выбираем 3.
Важно: период зависит только от m, q и B. Скорость влияет только на радиус, но не на время одного оборота.