Задание 15 ЕГЭ по физике · задача A37A23
| 1) | увеличилась |
| 2) | уменьшилась |
| 3) | не изменилась |
| Кинетическая энергия частицы | Период её обращения |
В первом опыте частица массой m , несущая заряд q , движется в однородном магнитном поле с индукцией В по окружности радиусом R со скоростью υ . Во втором опыте та же частица движется в том же магнитном поле по окружности большего радиуса. Как при переходе от первого опыта ко второму изменились кинетическая энергия частицы и период её обращения? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Показать ответ и разбор
Ответ: 13
Разбор
В магнитном поле на заряженную частицу действует сила Лоренца, которая и заставляет её двигаться по окружности.
Радиус этой окружности связан со скоростью формулой:
$r = mv / (qB)$
Масса, заряд и индукция поля не меняются, поэтому при увеличении радиуса скорость частицы обязательно растёт. А раз скорость больше — кинетическая энергия $K = mv^{2}/2$ тоже увеличивается.
Период обращения считается так:
$T = 2\pi m / (qB)$
Видишь? В формулу периода скорость не входит вообще. Значит, как бы ни менялся радиус, период остаётся прежним.
Поэтому кинетическая энергия увеличилась (1), а период не изменился (3).
Радиус этой окружности связан со скоростью формулой:
$r = mv / (qB)$
Масса, заряд и индукция поля не меняются, поэтому при увеличении радиуса скорость частицы обязательно растёт. А раз скорость больше — кинетическая энергия $K = mv^{2}/2$ тоже увеличивается.
Период обращения считается так:
$T = 2\pi m / (qB)$
Видишь? В формулу периода скорость не входит вообще. Значит, как бы ни менялся радиус, период остаётся прежним.
Поэтому кинетическая энергия увеличилась (1), а период не изменился (3).