Решение: Движение альфа-частицы в поле
Альфа-частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Как изменятся ускорение альфа-частицы и частота её обращения, если уменьшить её кинетическую энергию?
Решение по шагам
5 шаговКинетическая энергия альфа-частицы связана со скоростью соотношением:
$$E_k = \dfrac{mv^2}{2}$$Радиус траектории частицы в магнитном поле равен $r = \dfrac{mv}{|q|B}$. Поэтому ускорение можно выразить так:
$$a = \dfrac{v^2}{r} = \dfrac{|q|Bv}{m}$$При уменьшении кинетической энергии скорость уменьшается, следовательно, ускорение также уменьшается.
Частота обращения заряженной частицы в однородном магнитном поле определяется только зарядом, массой частицы и магнитной индукцией:
$$\nu = \dfrac{|q|B}{2\pi m}$$Так как заряд и масса альфа-частицы, а также магнитная индукция не изменяются, частота обращения остаётся постоянной.
Где здесь ошибаются
Считать, что частота обращения зависит от скорости частицы.
Путать ускорение с центростремительной силой и считать, что при уменьшении скорости ускорение увеличивается.