Задание 18. В первом опыте частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией B по окружности радиусом R со скоростью v. Во втором опыте та же частица движется в том же магнитном поле по окружности меньшего радиуса. Как при переходе от первого опыта ко второму изменились кинетическая энергия частицы и частота её обращения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Решение.
На частицу действует сила Лоренца, определяемая по формуле
,
где
q - величина
заряда; B - индукция
магнитного поля; v - скорость частицы; α = 90 – угол между
вектором B и скоростью v. Эту же силу
можно выразить в соответствии со вторым законом Ньютона как F=ma, где m - масса заряда;
-
центростремительное ускорение (здесь R - радиус окружности). Объединяя
эти два выражения, получим:
,
откуда
То есть, при уменьшении R кинетическая энергия также уменьшается.
Частота обращения частицы, равна:
Как видим, частота не зависит от скорости v и радиуса R.
Ответ: 23
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: