Question

Частица массой $m$, несущая заряд $q$, движется в однородном магнитном поле с индукцией $B$ по окружности радиусом $R$ со скоростью $\upsilon$. Как изменятся радиус орбиты и сила Лоренца, действующая на частицу, если её скорость уменьшится? 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.

| Радиус орбиты частицы | Сила Лоренца, действующая на частицу |
|---|---|
| | |

Accepted Answer

22

Answer

Идея решения: применить формулы для радиуса круговой орбиты заряженной частицы в магнитном поле и для силы Лоренца, затем проанализировать зависимость каждой величины от скорости.

Сила Лоренца, действующая на движущийся заряд в магнитном поле, обеспечивает центростремительное ускорение:

$$F_{	ext{Л}} = q\upsilon B$$

Эта сила направлена перпендикулярно скорости и удерживает частицу на круговой орбите. Приравняв её к центростремительной силе:

$$q\upsilon B = \frac{m\upsilon^2}{R}$$

Из этого условия находим радиус орбиты:

$$R = \frac{m\upsilon}{qB}$$

**Анализ радиуса орбиты:** радиус прямо пропорционален скорости. При уменьшении скорости $\upsilon$ радиус $R$ также уменьшится. Ответ: **2) уменьшится**.

**Анализ силы Лоренца:** сила прямо пропорциональна скорости. При уменьшении скорости $\upsilon$ сила $F_{	ext{Л}} = q\upsilon B$ также уменьшится. Ответ: **2) уменьшится**.

Задание №15Электромагнитные колебания, волны и оптикаЕГЭ по физике