Задание 15 ЕГЭ по физике · задача EC82B0
| 1) | увеличится |
| 2) | уменьшится |
| 3) | не изменится |
| Модуль силы Лоренца | Частота обращения |
Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца. Как изменятся модуль силы Лоренца и частота обращения, если в этом же поле с той же скоростью по окружности будет двигаться α-частица? 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: 12
Разбор
Сначала разберёмся с силой Лоренца. Её модуль равен $F = qvB$, потому что скорость перпендикулярна полю. У $\alpha-$частицы заряд в два раза больше, чем у протона, а скорость и индукция поля те же самые. Значит, сила Лоренца вырастет ровно в два раза — выбираем 1.
Теперь частота обращения. Период обращения $T = 2\pi m/(qB)$, поэтому частота $f = qB/(2\pi m)$. У $\alpha-$частицы заряд увеличился в 2 раза, а масса — в 4 раза. В итоге частота уменьшится в два раза — выбираем 2.
Важно: радиус траектории при этом вырастет, но на силу и частоту он напрямую не влияет в данном случае.
Теперь частота обращения. Период обращения $T = 2\pi m/(qB)$, поэтому частота $f = qB/(2\pi m)$. У $\alpha-$частицы заряд увеличился в 2 раза, а масса — в 4 раза. В итоге частота уменьшится в два раза — выбираем 2.
Важно: радиус траектории при этом вырастет, но на силу и частоту он напрямую не влияет в данном случае.