В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции влетает протон, который под действием силы Лоренца движется по окружности. Как изменятся следующие величины при увеличении индукции магнитного... | Яндекс.Репетитор

Задание#T13238

В однородное магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции влетает протон, который под действием силы Лоренца движется по окружности.

Как изменятся следующие величины при увеличении индукции магнитного поля?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

Величина

радиус вращения
центростремительное ускорение
сила Лоренца , действующая на протон

Характер изменения

увеличивается
уменьшается
не изменяется
сначала увеличивается, потом уменьшается
сначала увеличивается, потом остается постоянной

Установите соответствие между физической величиной (обозначено буквами) и характером изменений (обозначено цифрами).

Запишите в поле ответа последовательность цифр, соответствующую буквам АБВ. Цифры в ответе могут повторяться.

Показать разбор и ответ

А. Так как заряженная частица движется в магнитном поле, на нее действует сила Лоренца. Тогда по -у закону Ньютона:

где — сила Лоренца, величину которой можно найти по формуле

(по условию частица движется перпендикулярно к линиям магнитной индукции),

— центростремительное ускорение протона.

Подставим формулы и в :

Проанализировав формулу радиуса окружности, по которой движется протон, видим, что его величина определяется массой и зарядом частицы, которые для протона являются постоянными, скоростью частицы и индукцией магнитного поля.

Так как сила Лоренца перпендикулярна скорости протона, изменить величину скорости она не может. Сила Лоренца меняет только направление скорости. Поэтому в формуле скорость протона тоже постоянная.

Следовательно, в соответствии с формулой

радиус окружности, по которой движется протон в магнитном поле, обратно пропорционален магнитной индукции. Поэтому при увеличении индукции магнитного поля радиус окружности протона уменьшается.

Б. Подставим формулу в

Так как скорость протона не изменяется, то при увеличении индукции магнитного поля в соответствии с формулой центростремительное ускорение протона увеличится.

В. В соответствии с формулой силы Лоренца

при увеличении индукции магнитного поля величина силы Лоренца, действующей на протон, тоже увеличится.

Ответ: 211

Это задание решали 406 раз. С ним справились 6% пользователей.

Это задание в разделах:

ЕГЭ-2016 - Задание 17

Задание#T13238

Это задание в разделах:

Рекомендованные задания