РУҚА
15

Решение: Сила Лоренца и частота

ЕГЭ · Физика · Задание 15 · Магнитное поле и индукция
ПовышеннаяФИПИD4F2FcКороткий ответ≈ 3 минутыРазбор в 4 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

В однородном магнитном поле между полюсами постоянного магнита под действием силы Лоренца движется по окружности $\alpha$-частица. Как изменятся модуль силы Лоренца и частота обращения частицы, если в поле этого магнита по окружности такого же радиуса будет двигаться протон?

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

Для движения по окружности радиуса $r$ скорость частицы определяется из условия $r = \dfrac{mv}{|q|B}$.

2

У $\alpha$-частицы $|q_\alpha| = 2e$ и $m_\alpha \approx 4m_p$. При одинаковом радиусе скорость протона вдвое больше: $v_p = 2v_\alpha$.

3

Модуль силы Лоренца равен $F_{\text{л}} = |q|vB$. Для протона $F_p = e \cdot 2v_\alpha \cdot B$, а для $\alpha$-частицы $F_\alpha = 2e \cdot v_\alpha \cdot B$, поэтому сила не изменяется.

Частота обращения определяется формулой $\nu = \dfrac{|q|B}{2\pi m}$. Для протона она в 2 раза больше, чем для $\alpha$-частицы.

Ответ
31
31
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Считать, что сила Лоренца увеличивается из-за увеличения скорости протона, не учитывая вдвое меньший заряд.

Сравнивать частоты только по заряду, не учитывая различие масс частиц.

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

Как решать задание 15 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.