Задание 21 ЕГЭ по физике

Question

В камере, из которой откачан воздух, создали электрическое поле напряжённостью $\overrightarrow{E}$ и магнитное поле индукцией $\overrightarrow{B}.$ Поля однородные, $\overrightarrow{E}⊥\overrightarrow{B}.$ В камеру влетает электрон $e,$ вектор скорости которого перпендикулярен $\overrightarrow{E}$ и $\overrightarrow{B},$ как показано на рисунке. Модули напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля таковы, что электрон движется прямолинейно. Как изменится начальный участок траектории электрона, если его скорость увеличить? Ответ поясните, указав, какие явления и закономерности вы использовали для решения задачи.

Accepted Answer

1) На электрон действуют две силы:
– со стороны электрического поля действует сила$F_э = Eq,$направленная против силовых линий, так как частица имеет отрицательный заряд, т. е. вертикально вниз;
– со стороны магнитного поля действует сила Лоренца$F_L = Bqv,$направленная по правилу левой руки вертикально вверх.
2) По условию электрон движется прямолинейно. Такое возможно при условии равенства модулей этих сил по второму закону Ньютона$qvB = qE.$
3) При увеличении скорости электрона электрическая сила не изменится, а сила Лоренца возрастёт — их равнодействующая будет направлена вверх. Начальный участок траектории электрона будет напоминать дугу окружности — он будет отклоняться вверх.

Задание 21 ЕГЭ по физике

Магнитное поле