Каково соотношение модулей сил, действующих на нейтрон и электрон со стороны магнитного поля в момент времени, когда

Содержание: Соотношение модулей сил, действующих на электрон и нейтрон в магнитном поле

Объяснение: Когда электрически заряженная частица движется в магнитном поле, на неё действует сила Лоренца, которая направлена перпендикулярно к вектору скорости и вектору магнитной индукции. Формула для расчёта силы Лоренца выглядит следующим образом:

\[F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)\]

где F - модуль силы, q - заряд частицы, v - модуль её скорости, B - модуль вектора магнитной индукции, и \(\theta\) - угол между векторами скорости и магнитной индукции.

В данной задаче соотношение модулей сил, действующих на электрон и нейтрон, предполагает, что они влетают в магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции с одинаковыми скоростями. Таким образом, угол \(\theta\) в обоих случаях будет равен 90 градусам, и синус угла равен 1.

Поскольку скорости электрона и нейтрона одинаковы, заряд электрона qe равен -e (отрицательное значение, так как электрон имеет отрицательный заряд), а заряд нейтрона qn равен нулю.

С учетом всех этих факторов, соотношение модулей сил можно записать следующим образом:

\[\frac{{F_e}}{{F_n}} = \frac{{q_e \cdot v \cdot B}}{{q_n \cdot v \cdot B}} = \frac{{-e}}{{0}} = \text{неопределенность}\]

Таким образом, соотношение модулей сил, действующих на электрон и нейтрон в момент времени, когда они влетают перпендикулярно вектору магнитной индукции с одинаковыми скоростями, является неопределенным.

Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить основы электромагнетизма и понять, как работает сила Лоренца. Также полезно проработать задачи, связанные с движением заряженных частиц в магнитном поле, чтобы понять, как влияют различные параметры на величину силы.

Дополнительное упражнение: Частица с зарядом \(q = 2 \, \text{мкКл}\) и скоростью \(v = 3 \, \text{м/с}\) движется перпендикулярно к вектору магнитной индукции \(B = 1.5 \, \text{Тл}\). Найдите модуль силы Лоренца, действующей на частицу.