23

Решение: Движение заряженной частицы в магнитном поле

ЕГЭ · Физика · Задание 23 · Магнитное поле и индукция
ПовышеннаяФИПИ6CBEF4Развёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 4 шага
Условие

Положительно заряженная частица массой $m = 1{,}6 \cdot 10^{-25}\ \text{кг}$ и зарядом $q = 8 \cdot 10^{-19}\ \text{Кл}$ движется по окружности перпендикулярно линиям индукции однородного магнитного поля. Модуль магнитной индукции $B = 0{,}5\ \text{Тл}$. Найдите угловую скорость обращения частицы. Релятивистскими эффектами пренебречь.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

4 шага
1

Так как скорость частицы перпендикулярна линиям магнитной индукции, модуль силы Лоренца равен:

$$F_{\text{л}} = qvB$$
2

Эта сила является центростремительной силой, обеспечивающей движение частицы по окружности:

$$F_{\text{ц}} = \dfrac{mv^2}{r}$$
3

Приравниваем силы и выражаем отношение $v/r$, равное угловой скорости:

$$qvB = \dfrac{mv^2}{r}, \qquad \omega = \dfrac{v}{r} = \dfrac{qB}{m}$$

Подставляем численные значения:

$$\omega = \dfrac{8 \cdot 10^{-19} \cdot 0{,}5}{1{,}6 \cdot 10^{-25}} = 2{,}5 \cdot 10^6\ \text{рад/с}$$
Ответ

$\omega = 2{,}5 \cdot 10^6\ \text{рад/с}$

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Используют силу Лоренца без учёта того, что скорость перпендикулярна магнитному полю.

Забывают, что угловая скорость равна отношению $v/r$.

Неверно вычисляют степень десяти при делении $10^{-19}$ на $10^{-25}$.

Закрепить приёмВ теме «Магнитное поле и индукция» ещё 202 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 23 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 4 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Магнитное поле и индукция»: в ней 203 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.