11 класс Заряженная частица в магнитном поле. Сила Лоренца § 4. Заряженная частица в магнитном поле. Сила Лоренца

ГДЗ по физике, 11 класс, Мякишев, номер 4.2: Заряженная частица в магнитном поле. Сила Лоренца

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Роман Жуков, преподаватель физики Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← 4.1 4.3 →

Условие

Электрон и протон влетают перпендикулярно вектору индукции в однородное магнитное поле со скоростями v и 2v соответственно. Модули зарядов равны e=1,6·10^-19 Кл. Найдите отношение модуля силы, действующей на протон, к модулю силы, действующей на электрон. Выберите верный вариант

а) 4:1

б) 2:1

в) 1:1

г) 1:2.

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения:

Для определения отношения сил, действующих на заряженные частицы в магнитном поле, необходимо воспользоваться формулой силы Лоренца. Поскольку частицы влетают перпендикулярно вектору индукции магнитного поля, угол между скоростью и вектором индукции равен 90^°, а синус этого угла равен единице. Таким образом, модуль силы Лоренца вычисляется как произведение модуля заряда частицы, модуля её скорости и модуля индукции магнитного поля.

Вычисление:

Запишем выражения для силы, действующей на электрон (F_e) и на протон (F_p).

Для электрона: заряд по модулю равен e, скорость равна v. Тогда F_e=e·v·B.

Для протона: заряд по модулю также равен e (так как модули зарядов равны), а скорость равна 2v. Тогда F_p=e·(2v)·B=2evB.

Найдем отношение модуля силы, действующей на протон, к модулю силы, действующей на электрон:

F_p/F_e=2evB/evB

Сокращаем общие множители e, v и B:

F_p/F_e=2

Отношение равно 2:1.

Проверка и выбор ответа:

Логика верна: сила Лоренца прямо пропорциональна скорости частицы при неизменных заряде и индукции поля. Так как скорость протона в два раза больше скорости электрона, а заряды равны по модулю, то и сила, действующая на протон, будет в два раза больше. Это соответствует варианту 2.

Ответ

2) 2:1

Использована формула силы Лоренца F=qvBsin(alpha). При alpha=90 градусов sin(alpha)=1. Заряды равны по модулю, индукция одна и та же. Отношение скоростей 2v/v = 2. Следовательно, отношение сил 2:1.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 4.2 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 4.2?

Краткий ответ: 2) 2:1.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 4. Заряженная частица в магнитном поле. Сила Лоренца.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.