В однородном магнитном поле по окружности движется заряженная частица как изменится радиус части если...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика магнитное поле заряженная частица индукция магнитного поля изменение радиуса движение по окружности
0

В однородном магнитном поле по окружности движется заряженная частица как изменится радиус части если индукция магнитного поля уменьшится в 2раза а масса возрастет в 3 раза.

avatar
задан 6 месяцев назад

2 Ответа

0

Для ответа на данный вопрос воспользуемся формулой для радиуса орбиты движения заряженной частицы в магнитном поле:

r = (mv)/(qB)

где r - радиус орбиты, m - масса частицы, v - скорость частицы, q - заряд частицы, B - индукция магнитного поля.

Если индукция магнитного поля уменьшится в 2 раза, то новая индукция магнитного поля будет B/2. Если масса частицы возрастет в 3 раза, то новая масса будет 3m.

Подставим новые значения в формулу:

r' = (3mv)/(q(B/2)) r' = 6mv/(qB)

Сравнивая новый радиус орбиты r' с изначальным радиусом r, можно сделать вывод, что радиус орбиты увеличится в 6 раз.

Таким образом, при уменьшении индукции магнитного поля в 2 раза и увеличении массы заряженной частицы в 3 раза, радиус орбиты этой частицы в однородном магнитном поле увеличится в 6 раз.

avatar
ответил 6 месяцев назад
0

Рассмотрим ситуацию, когда заряженная частица движется по окружности в однородном магнитном поле. Это движение происходит из-за действия магнитной силы, которая является центростремительной силой, удерживающей частицу на круговой траектории. Магнитная сила ( F ) определяется выражением: [ F = qvB ] где ( q ) - заряд частицы, ( v ) - скорость частицы, ( B ) - магнитная индукция.

Центростремительная сила, необходимая для движения частицы по окружности радиуса ( r ), равна: [ F_c = \frac{mv^2}{r} ] где ( m ) - масса частицы.

Из равенства магнитной силы и центростремительной силы: [ qvB = \frac{mv^2}{r} ] можно выразить радиус ( r ): [ r = \frac{mv}{qB} ]

Когда магнитная индукция ( B ) уменьшается в 2 раза, а масса ( m ) увеличивается в 3 раза, новый радиус ( r' ) будет: [ r' = \frac{(3m)v}{q(0.5B)} = \frac{3mv}{0.5qB} = \frac{3mv}{0.5qB} = \frac{6mv}{qB} ] Здесь мы видим, что новый радиус ( r' ) в 6 раз больше начального радиуса ( r ): [ r' = 6r ]

Таким образом, если магнитная индукция уменьшится вдвое, а масса возрастет втрое, радиус траектории заряженной частицы увеличится в шесть раз.

avatar
ответил 6 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме