Задание №15 — Заряженные частицы в электромагнитном поле

Решение:

На заряженную частицу, влетевшую в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции, действует сила Лоренца $F=qvB$, которая играет роль центростремительной силы. По второму закону Ньютона:

$qvB=\dfrac{mv^2}{R}$, откуда радиус окружности $R=\dfrac{mv}{qB}$.

Значит, $v=\dfrac{qBR}{m}$: при неизменных $q$, $B$, $m$ увеличение радиуса означает увеличение скорости. Кинетическая энергия $E_{\text{к}}=\dfrac{mv^2}{2}=\dfrac{q^2B^2R^2}{2m}$ при переходе ко второму опыту увеличилась — характер изменения 1.

Период обращения $T=\dfrac{2\pi R}{v}=\dfrac{2\pi}{v}\cdot\dfrac{mv}{qB}=\dfrac{2\pi m}{qB}$ не зависит ни от скорости, ни от радиуса, поэтому период обращения не изменился — характер изменения 3.

Ответ: 13