Электромагнетизм

Как видно из обоих рисунков период колебания в обоих графиках равен периоду колебания в контуре, значит это не графики энергий. В момент переключения ключа конденсатор имел максимальный по модулю заряд, значит сила тока в цепи равнялась нулю, а заряд левой обкладки конденсатора будет максимально низким, тогда график Б это график силы тока в катушке, а график A это график заряда левой обкладки конденсатора.

Для решения задачи вспомним формулу для силы Лоренца $F_\text{лор.}=Bqv$ и так как скорость иона уменьшилась, то значит и сила Лоренца тоже уменьшится.
Далее обратим внимание, что при движении частицы в магнитном поле на неё действует сила Лоренца, тогда по второму закону Ньютона. $$ma=F_\text{лор.}\Rightarrow a=\frac{F_\text{лор.}}{m}$$ Таким образом при уменьшении силы Лоренца ускорение иона тоже уменьшится.

Сила Лоренца: $F_\text{л}=qVB \cdot sin \alpha$

где $sin \alpha = 1$

Для движения заряженной частицы в магнитном поле: $qvB = \frac{mv^2}{R}$

Отсюда: $R = \frac{mv}{qB}$

Центростремительное ускорение: $$a_\text{ц} = \frac{v^2}{R} = \frac{v^2 \cdot qB}{mv} = \frac{qBv}{m}$$

При увеличении $v$, ускорение $a_\text{ц}$ увеличивается.

Период обращения: $$T = \frac{2\pi R}{v} = \frac{2\pi m v}{qB v} = \frac{2\pi m}{qB} = \text{const}$$

Период не зависит от скорости.

А) На графике изображена величина, которая нигде не становится отрицательной, следовательно, это может быть только энергия. В момент $t = 0$ её значение равно нулю. В этот момент напряжение на конденсаторе максимально, а сила тока в катушке равна нулю, поэтому энергия магнитного поля обращается в нуль. Значит, данный график соответствует энергии магнитного поля катушки.

Б) В момент времени $t = 0$ заряд конденсатора максимален, причём на правой обкладке он имеет положительный знак. Следовательно, кривая на графике описывает изменение заряда на правой обкладке конденсатора.

Заряженная частица, движущаяся перпендикулярно однородному магнитному полю, описывает окружность, при этом магнитная сила играет роль центростремительной. Сила Лоренца: $$F=qvB \cdot sin \alpha$$ где $sin \alpha = 1$, тогда $$F=ma=qvB$$ Центростремительное ускорение $$a = \frac{qB}{m}\,v,$$ то есть при увеличении скорости $v$ (большая кинетическая энергия) модуль ускорения $a$ увеличивается.
Центростремительное ускорение $$a = \frac{v^{2}}{r}$$ Тогда радиус окружности $$qvB = \frac{mv^{2}}{r}, \quad r = \frac{mv}{qB}$$ Частота обращения равна: $$\omega = \frac{v}{r} = \frac{qB}{m}, \qquad f = \frac{\omega}{2\pi} = \frac{qB}{2\pi m},$$ она зависит только от отношения $q/m$ и индукции поля $B$ и не зависит от скорости и кинетической энергии частицы.