Решение: Сила Лоренца и частота
Протон движется по окружности в однородном магнитном поле между полюсами магнита под действием силы Лоренца. Как изменятся модуль силы Лоренца и частота обращения, если в этом же поле с той же скоростью по окружности будет двигаться $\alpha$-частица?
Решение по шагам
3 шагаМодуль силы Лоренца при той же скорости и в том же магнитном поле определяется зарядом частицы.
$$F_\text{л} = |q|vB$$Заряд $\alpha$-частицы по модулю в 2 раза больше заряда протона: $|q_\alpha| = 2e$. Поэтому модуль силы Лоренца увеличивается.
$$F_{\text{л},\alpha} = 2F_{\text{л},p}$$Частота обращения заряженной частицы в однородном магнитном поле равна $\nu = \dfrac{|q|B}{2\pi m}$. Для $\alpha$-частицы $|q_\alpha| = 2e$, а $m_\alpha \approx 4m_p$, поэтому частота в 2 раза меньше.
$$\frac{\nu_\alpha}{\nu_p} = \frac{2e}{4m_p}\cdot\frac{m_p}{e} = \frac{1}{2}$$Где здесь ошибаются
Учитывают только увеличение заряда и забывают, что масса $\alpha$-частицы примерно в 4 раза больше массы протона.
Считают, что частота обращения зависит от скорости частицы.