Частица массой m, несущая заряд q, движется в однородном магнитном поле с индукцией B по окружности радиусом R со скоростью v. Как изменятся радиус орбиты и сила Лоренца, действующая на частицу, если её скорость увеличится? 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.

Решение:

Движение частицы в однородном магнитном поле по окружности происходит благодаря силе Лоренца, которая выступает в роли центростремительной силы.

Формула для силы Лоренца: \( F_л = qvB \), где \( q \) — заряд частицы, \( v \) — скорость, \( B \) — индукция магнитного поля.

Формула для центростремительной силы: \( F_ц = \frac{mv^2}{R} \), где \( m \) — масса частицы, \( v \) — скорость, \( R \) — радиус орбиты.

Приравнивая силу Лоренца к центростремительной силе:

\[ qvB = \frac{mv^2}{R} \]

Выразим радиус орбиты:

\[ R = \frac{mv}{qB} \]

Из этой формулы видно, что радиус орбиты \( R \) прямо пропорционален скорости \( v \). Следовательно, если скорость \( v \) увеличится, то и радиус орбиты \( R \) увеличится (вариант 1).

Теперь рассмотрим силу Лоренца \( F_л = qvB \). Если скорость \( v \) увеличится, а заряд \( q \) и индукция магнитного поля \( B \) останутся постоянными, то сила Лоренца \( F_л \) увеличится (вариант 1).

Ответ: Радиус орбиты частицы — 1 (увеличится), Сила Лоренца, действующая на частицу — 1 (увеличится).