Задание 21 ЕГЭ по физике · 672389
Движение протона в скрещенных полях
В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью <?import namespace = m urn = "http://www.w3.org/1998/Math/MathML" implementation = "#MathPlayer" declareNamespace /> Е ⃗ и магнитное поле индукцией В⃗. Поля однородные, Е⃗⊥В⃗. В камеру влетает протон р, вектор скорости которого перпендикулярен Е ⃗ и В⃗, как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что протон движется прямолинейно. Как изменится начальный участок траектории протона, если его скорость увеличить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности Вы использовали для объяснения.<?XML:NAMESPACE PREFIX = O />
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Поскольку протон движется прямолинейно, электрическая и магнитная силы, действующие на него, равны по модулю и противоположны по направлению.
Fэ=Fм,qE=qvB
Электрическая сила для протона направлена вдоль электрического поля, то есть вправо. Направление магнитной силы определяется правилом левой руки и для показанных направлений скорости и магнитного поля направлено влево.
Fм=qvB
При увеличении скорости электрическая сила не изменяется, так как напряжённость поля постоянна. Магнитная сила возрастает прямо пропорционально скорости.
Fэ=qE=const,Fм=qvB
Магнитная сила становится больше электрической, поэтому равнодействующая сил направлена влево. Она сообщает протону ускорение влево, и начальный участок его траектории искривляется влево.
Fэ=Fм,qE=qvB
Электрическая сила для протона направлена вдоль электрического поля, то есть вправо. Направление магнитной силы определяется правилом левой руки и для показанных направлений скорости и магнитного поля направлено влево.
Fм=qvB
При увеличении скорости электрическая сила не изменяется, так как напряжённость поля постоянна. Магнитная сила возрастает прямо пропорционально скорости.
Fэ=qE=const,Fм=qvB
Магнитная сила становится больше электрической, поэтому равнодействующая сил направлена влево. Она сообщает протону ускорение влево, и начальный участок его траектории искривляется влево.
Пример ответа
Начальный участок траектории протона искривится влево, в сторону магнитной силы. При увеличении скорости сила Лоренца F_м=qvB возрастает, а электрическая сила F_э=qE остаётся прежней, поэтому компенсация сил нарушается и равнодействующая направлена влево.
Источник: Открытый банк ФИПИ 672389
Похожие задания
21В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью Е⃗ и магнитное поле с…Движение протона в скрещенных полях · B5C43021В опыте по изучению фотоэффекта катод освещается зелёным светом, в результате чего в цепи возникает ток (рис.…Изменение фототока при фиолетовом свете · 00B1EF21Пластины большого по размерам плоского конденсатора расположены горизонтально на расстоянии d = 2 см друг от…Равновесие капли в конденсаторе · 075D3921К колебательному контуру подсоединили источник тока, на клеммах которого напряжение гармонически меняется с…Зависимость тока от индуктивности · 0A303921На рисунке 1 приведена зависимость внутренней энергии U 1 моль идеального одноатомного газа от его давления р…Переход из координат U–p в p–V · 0A953321Линзу удерживают на расстоянии 3 см от тетрадного листа с клетками, на котором нарисованы направленные в одну…Определение фокусного расстояния линзы · 0B795A
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.