Почему, например, здесь период не меняется, хотя есть формула Т=2пр/в. Где в-скорость естественно... Вот такая штука почти везде...

Электрон движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся сила Лоренца, действующая на электрон, и период его обращения, если увеличить его кинетическую энергию? Считать скорость электрона значительно меньше, чем скорость света в вакууме.



Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:



1) увеличится;

2) уменьшится;

3) не изменится.



Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.


Я правильно мыслю? Ясно, что Сила Лоренца будет увеличиваться, так как кинетическая энергия увеличивается, а значит и скорость увеличивается, а в той формуле есть скорость. Ну так а почему тогда период не меняется, если у него тоже есть формула в которой фигурирует скорость... И она обратна. То есть период должен уменьшаться... А он каким то образом остаётся таким же... И вот таких задачек много... Где есть, например, формула, где всё фигурирует, но эта величина не изменяется... Почему так, скажите пожалуйста!!! Это как пример просто, но их реально много... Если есть некое исключение к этой задаче, то как решаются остальные, как это тогда решать вообще? Или везде свои исключения? Не думаю...

Матвей, добрый день. Надо формулу радиуса mv/qB подставить в формулу периода 2пR/v получаем новую 2пm/qB. Скорости нет, поэтому период не меняется.
Внимательно выводит формулы.

А зачем нам это делать? Ведь нам же нужно узнать только зависимость от скорости... Мало ли там какой радиус... Зачем мы его ищем? Почему? Как узнать, когда надо что то искать, а когда просто посмотреть на формулы? И да, есть ещё и такое задания, где записывается 2 закон ньютона. А как вообще можно догадаться, что ещё нужно выводить радиус, для чего, зачем? Как вы мыслите? Как вы понимаете что нужно делать и почему именно так? Как догадаться до 2 закона ньютона? Как к этому всему дойти? Что, например, нужно искать радиус. Вот перед вами задача, и что? Вы сразу понимаете что нужно, например, радиус искать...? Заранее Огромное Спасибо!!!

Вот именно что «мало ли там», что с радиусом кривизны траектории может случиться при увеличении кинетической энергии – очень важное замечание.
В вашу же формулу для периода обращения входит две переменные величины – радиус и скорость. Естественно, надо обязательно проверить обе на «переменность». Скорость увеличивается. А радиус?
Для этого надо понять, откуда он вообще взялся. Размышлять можно так:
В условии сказано, что электрон движется по окружности. Окружность – это линия кривая. Следовательно, мгновенная скорость с течением времени меняет направление. Поэтому электрон имеет ускорение. Значит, (по второму закону Ньютона) на него действует неуравновешенная сила. Известно, что на движущуюся в магнитном поле заряженную частицу действует сила Лоренца, направленная поперёк скорости. Ни про какие внешние силы в условии задачи не сказано, поэтому траектория движения искривлена под действием исключительно силы Лоренца. Но её величина (согласно формуле) прямо пропорциональна скорости, т.е. тоже увеличилась, потому что и заряд электрона остался неизменным, и про изменение поля в условии ничего не сказано (хотя, по-правильному, автор задачи должен был явно указать, что поле не меняется). А кривизна траектории (и радиус) зависит от величины искривляющей её силы, поэтому нам надо понять, в какой мере.

Другое рассуждение – от противного:
Пусть радиус не меняется, а скорость увеличивается. Тогда по законам кинематики величина искривляющей силы пропорциональна квадрату скорости. Но сила Лоренца прямо пропорциональна первой степени скорости. Значит, для сохранения радиуса неизменным должна действовать дополнительно внешняя сила. Однако про неё в задаче не сказано ни напрямую, ни намёком, а её введение нарушит свободное движение электрона. Поэтому следует считать, что иных сил нет, а предположение о неизменности радиуса неверным.