Задачи › Дрейф, скрещенные поля

Протон в скрещенных полях

  1. Протон в скрещенных полях

    ЕГЭ 2015, 11 кл.
    3/10

    В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью \(\vec E\) и магнитное поле индукцией \(\vec B\). Поля однородные. \(\vec E\parallel\vec B\). В камеру влетает протон \(p\), вектор скорости которого перпендикулярен \(\vec E\) и \(\vec B\), 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.

    Рисунок

    1) Будет двигаться вправо. 2) Не изменится. 3) Будет двигаться влево.

    Ответ: \(\underline{\qquad\qquad}\)

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сравните, как зависят от скорости сила Кулона и сила Лоренца.

    Ответ

    3 (протон начнёт отклоняться влево; объяснение см. в решении).

    Решение

    1. Кулоновская сила, действующая на протон: \(F_{кл} = Eq\). Она направлена по силовым линиям электрического поля \(\vec E\) (вправо). 2. Сила Лоренца, действующая на тот же протон: \(F_л = qvB\). Она направлена по правилу левой руки (влево). 3. По условию задачи протон движется прямолинейно, и в соответствии с I законом Ньютона эти силы равны по величине и противоположны по направлению, они уравновешивают друг друга: \(F_{кл} = F_л\). 4. При увеличении скорости протона кулоновская сила не изменится (она не зависит от скорости), при этом увеличится сила Лоренца (\(F_л = qvB\)). Следовательно, протон начнёт двигаться с центростремительным ускорением, отклоняясь влево на начальном этапе движения.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи

наверх