Решение: Движение иона в магнитном поле
Отрицательно заряженный ион движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся модуль ускорения иона и период его обращения в этом поле, если увеличить кинетическую энергию иона?
Решение по шагам
5 шаговКинетическая энергия нерелятивистской частицы определяется выражением:
$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$При увеличении кинетической энергии скорость иона увеличивается. Ускорение иона в магнитном поле можно выразить через скорость:
$$a = \dfrac{v^2}{r} = \dfrac{|q|vB}{m}$$Следовательно, модуль ускорения увеличивается.
Период обращения заряженной частицы в однородном магнитном поле равен:
$$T = \dfrac{2\pi m}{|q|B}$$Период не зависит от скорости и кинетической энергии иона, поэтому он не изменяется.
Где здесь ошибаются
Считать, что период обращения увеличивается вместе со скоростью.
Использовать зависимость периода от радиуса, не учитывая, что радиус также изменяется.
Забыть, что при увеличении кинетической энергии увеличивается скорость частицы.