РУҚА
23

Решение: Движение частицы в магнитном поле

ЕГЭ · Физика · Задание 23 · Магнитное поле и индукция
ПовышеннаяФИПИB137e5Развёрнутое решение≈ 8 минутРазбор в 4 шага
Условие

Заряженная частица, движущаяся со скоростью $v = 2 \cdot 10^6\ \text{м/с}$, влетает в однородное магнитное поле с индукцией $B = 0{,}52\ \text{Тл}$ перпендикулярно линиям магнитной индукции. Радиус дуги окружности, по которой движется частица в поле, $R = 4 \cdot 10^{-2}\ \text{м}$. Определите отношение модуля заряда частицы к её массе.

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:

$$F_\text{л} = |q|vB$$
2

Частица движется по дуге окружности, поэтому сила Лоренца является центростремительной силой:

$$F_\text{цс} = \dfrac{mv^2}{R}$$
3

Приравняем силы и выразим отношение модуля заряда к массе частицы:

$$|q|vB = \dfrac{mv^2}{R},\qquad \dfrac{|q|}{m} = \dfrac{v}{BR}$$

Подставим значения физических величин:

$$\dfrac{|q|}{m} = \dfrac{2 \cdot 10^6}{0{,}52 \cdot 4 \cdot 10^{-2}} \approx 9{,}6 \cdot 10^7\ \text{Кл/кг}$$
Ответ

\dfrac{|q|}{m} \approx 9{,}6 \cdot 10^7\ \text{Кл/кг}

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.

Приравнивают силу Лоренца к $mv^2$ вместо $\dfrac{mv^2}{R}$.

Ошибаются при переводе радиуса $4 \cdot 10^{-2}\ \text{м}$ или при работе со степенями десяти.

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.