Задание 17. Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией B по окружности радиуса R со скоростью v. Что произойдет с периодом обращения и радиусом орбиты частицы при уменьшении скорости ее движения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Решение.
На частицу действует сила Лоренца, определяемая по формуле
,
где
- величина
заряда; 
-
индукция магнитного поля; 
- скорость частицы. Эту же силу можно
выразить в соответствии со вторым законом Ньютона как
,
где
- масса
заряда; 
-
центростремительное ускорение (здесь 
- радиус окружности). Объединяя эти два
выражения, получим:
,
откуда
.
Период обращения частицы, т.е. время, за которое она делает один полный круг, можно выразить формулой
или,
подставляя вместо найденное
выражение, получим:
.
Из полученных выражений видно, что при уменьшении скорости движения частицы, радиус окружности (орбиты) уменьшится, а период обращения останется неизменным, т.к. формула периода не включает значение скорости.
Ответ: 3 и 2.
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: