Меняется ли радиус окружности, центростремительное ускорение и период обращения альфа-частицы в однородном магнитном
Меняется ли радиус окружности, центростремительное ускорение и период обращения альфа-частицы в однородном магнитном поле, если оно влетает с той же скоростью что и протон? А) Растут ли они? Б) Уменьшаются ли они? В) Остаются ли они неизменными?
20.06.2024 15:22
Инструкция:
В данной задаче мы имеем альфа-частицу, влетающую в однородное магнитное поле со скоростью протона. Частица с зарядом 2е и массой 4му будет двигаться по окружности в результате действия магнитной силы на нее.
Магнитная сила, действующая на заряженную частицу в магнитном поле задается формулой F = qvBsinθ, где q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - магнитная индукция, θ - угол между скоростью и направлением магнитного поля. В случае, когда альфа-частица движется перпендикулярно к направлению магнитного поля (θ = 90°), сила будет направлена к центру окружности, создавая необходимое центростремительное ускорение.
Ответ на вопрос задачи:
В данной ситуации радиус окружности, центростремительное ускорение и период обращения альфа-частицы остаются неизменными. Это связано с тем, что внешняя сила (магнитная сила) оказывает только центростремительное воздействие, не влияя на величину скорости и энергии частицы. Поэтому они не меняются.
Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с основными принципами движения заряженных частиц в магнитном поле. Важно также понимать, что центростремительное ускорение позволяет частице двигаться по окружности, обеспечивая равномерность ее движения.
Проверочное упражнение:
Альфа-частица с зарядом 3е и массой 6му влетает в однородное магнитное поле со скоростью протона. Если магнитная индукция равна 0,5 Т, определите радиус окружности, по которой будет двигаться частица при условии, что угол между скоростью частицы и направлением магнитного поля составляет 30 градусов. (Округлите ответ до ближайшей целой части).