Как изменятся радиус окружности, центростремительное ускорение и период обращения альфа-частицы, влетающей в однородное магнитное поле с той же скоростью, по сравнению с протоном? Выберите правильный вариант: А) увеличатся; Б) уменьшатся; В) останутся неизменными.
Григорьевич_4678
При движении альфа-частицы в однородном магнитном поле можно использовать формулу для радиуса орбиты, центростремительного ускорения и периода обращения заряженной частицы в магнитном поле.
1. Радиус окружности:
Радиус окружности орбиты заряда в магнитном поле определяется формулой:
\[r = \dfrac{mv}{|eB|}\]
где \(m\) - масса частицы, \(v\) - скорость частицы, \(e\) - заряд частицы, \(B\) - магнитная индукция.
У альфа-частицы масса и заряд в два раза больше, чем у протона, поэтому скорость альфа-частицы будет одинаковой со скоростью протона.
Следовательно, масса альфа-частицы будет увеличена в 2 раза, и скорость ее будет также увеличена в 2 раза по сравнению с протоном.
Таким образом, радиус окружности альфа-частицы будет увеличен в 2 раза по сравнению с радиусом окружности протона.
2. Центростремительное ускорение:
Центростремительное ускорение определяется формулой:
\[a_c = \dfrac{v^2}{r}\]
Из предыдущей части мы уже знаем, что скорость альфа-частицы увеличивается в 2 раза, а ее радиус окружности увеличивается также в 2 раза. Следовательно, центростремительное ускорение альфа-частицы останется неизменным по сравнению с центростремительным ускорением протона.
3. Период обращения:
Период обращения определяется формулой:
\[T = \dfrac{2\pi r}{v}\]
Из предыдущих частей мы уже знаем, что радиус окружности альфа-частицы увеличивается в 2 раза, а ее скорость тоже увеличивается в 2 раза. Следовательно, период обращения альфа-частицы останется неизменным по сравнению с периодом обращения протона.
Итак, ответ на задачу: В) Останутся неизменными.
1. Радиус окружности:
Радиус окружности орбиты заряда в магнитном поле определяется формулой:
\[r = \dfrac{mv}{|eB|}\]
где \(m\) - масса частицы, \(v\) - скорость частицы, \(e\) - заряд частицы, \(B\) - магнитная индукция.
У альфа-частицы масса и заряд в два раза больше, чем у протона, поэтому скорость альфа-частицы будет одинаковой со скоростью протона.
Следовательно, масса альфа-частицы будет увеличена в 2 раза, и скорость ее будет также увеличена в 2 раза по сравнению с протоном.
Таким образом, радиус окружности альфа-частицы будет увеличен в 2 раза по сравнению с радиусом окружности протона.
2. Центростремительное ускорение:
Центростремительное ускорение определяется формулой:
\[a_c = \dfrac{v^2}{r}\]
Из предыдущей части мы уже знаем, что скорость альфа-частицы увеличивается в 2 раза, а ее радиус окружности увеличивается также в 2 раза. Следовательно, центростремительное ускорение альфа-частицы останется неизменным по сравнению с центростремительным ускорением протона.
3. Период обращения:
Период обращения определяется формулой:
\[T = \dfrac{2\pi r}{v}\]
Из предыдущих частей мы уже знаем, что радиус окружности альфа-частицы увеличивается в 2 раза, а ее скорость тоже увеличивается в 2 раза. Следовательно, период обращения альфа-частицы останется неизменным по сравнению с периодом обращения протона.
Итак, ответ на задачу: В) Останутся неизменными.
Знаешь ответ?