СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
Физика
Cайты, меню, вход, новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 32 № 5527

В постоянном магнитном поле заряженная частица движется по окружности. Когда индукцию магнитного поля стали увеличивать, обнаружилось, что скорость частицы изменяется так, что поток вектора магнитной индукции через площадь, ограниченную орбитой, остаётся постоянным. Найдите кинетическую энергию частицы Е в поле с индукцией В, если в поле с индукцией её кинетическая энергия равна

Решение.

В магнитном поле на движущуюся заряженную частицу действует сила Лоренца где — угол между вектором магнитной индукции и скоростью частицы. Из движения по окружности, следует, что магнитное поле направлено перпендикулярно движению частицы, при этом на частицу действует центростремительное ускорение. В первом случае

 

и во втором случае

 

 

Запишем условие равенства потоков: и найдём отношение квадратов скоростей во втором случае к первому:

 

 

Отсюда получаем выражение для энергии:

 

Ответ:

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Центр. Вариант 6.
Спрятать решение · · Видеокурс ·
Игорь Енин 24.05.2017 17:50

В данной задаче вектора линейной (касательной) скорости V и силы Лоренца F всегда перпендикулярны. С изменением индукции магнитного поля B будут меняться величина силы Лоренца F, центростремительное ускорение a, радиус окружности, по которой будет перемещаться заряд R=(mV)/qB, но не линейная скорость V в силу её перпендикулярности силе Лоренца F. Для изменения скорости V необходимо наличие тангенциального (касательного) ускорения, которому в данной ситуации взяться неоткуда. Следовательно, вопрос, сформулированный в задаче, равно как и предложенное решение, принципиально неверны. Ни скорость V, ни кинетическая энергия E изменяться не будут.

Антон

Изменение магнитного поля вызывает появление вихревого электрического поля, которое и сообщает тангенциальное ускорение частице.