Сила Лоренца и частота
В однородном магнитном поле между полюсами постоянного магнита под действием силы Лоренца движется по окружности $\alpha$-частица. Как изменятся модуль силы Лоренца и частота обращения частицы, если в поле этого магнита по окружности такого же радиуса будет двигаться протон?
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| В однородном магнитном поле между полюсами постоянного магнита под действием силы Лоренца движется по окружности α-частица. Как изменятся модуль силы Лоренца и частота обращения частицы, если в поле этого магнита по окружности такого же радиуса будет двигаться протон? Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| ||||||||||
| |
Формат: число или слово без единиц измерения; дробную часть отделяйте запятой.
1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Сравните заряды и массы $\alpha$-частицы и протона при одинаковом радиусе движения.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте формулы $F_{\text{л}} = |q|vB$, $r = \dfrac{mv}{|q|B}$ и $\nu = \dfrac{|q|B}{2\pi m}$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
Для $\alpha$-частицы $q_\alpha = 2e$, $m_\alpha \approx 4m_p$, поэтому при том же радиусе скорость протона в 2 раза больше. Сила Лоренца остаётся прежней, а частота обращения увеличивается в 2 раза.