Question

Ион натрия движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся сила, действующая на ион в магнитном поле, и частота его обращения, если, не меняя скорости иона, уменьшить модуль вектора индукции магнитного поля? 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.

| Сила, действующая на ион в магнитном поле | Частота обращения иона |
| --- | --- |
| | |

Accepted Answer

22

Answer

Идея решения: применить формулы для силы Лоренца и циклотронной частоты, проанализировав зависимость каждой величины от индукции магнитного поля.

Сила Лоренца, действующая на движущийся заряженный ион в магнитном поле:

$$F = qvB$$

где $q$ — заряд иона, $v$ — скорость, $B$ — модуль индукции магнитного поля.

При уменьшении $B$ при постоянной скорости $v$ сила $F$ уменьшается. Ответ для первой величины: **2) уменьшится**.

Частота обращения иона (циклотронная частота) определяется соотношением:

$$
u = \frac{qB}{2\pi m}$$

где $m$ — масса иона.

Частота прямо пропорциональна индукции магнитного поля. При уменьшении $B$ частота $
u$ также уменьшается. Ответ для второй величины: **2) уменьшится**.

Задание №15Электромагнитные колебания, волны и оптикаЕГЭ по физике