Когда протон движется перпендикулярно однородному магнитному полю со стабильной скоростью, как изменятся радиусы

Zvezdopad_Volshebnik_1904

52

Для решения данной задачи нам понадобятся знания о движении заряженных частиц в магнитном поле. При движении перпендикулярно магнитному полю эти заряженные частицы будут двигаться по окружностям, а радиусы этих окружностей будут зависеть от магнитной индукции поля.

Давайте рассмотрим каждую частицу отдельно:

а) Когда магнитная индукция поля увеличивается в два раза для протона, радиус его траектории будет уменьшаться. Это связано с тем, что радиус траектории пропорционален инверсно квадратному корню от магнитной индукции. Поэтому, если магнитная индукция увеличивается, радиус окружности уменьшается.

б) Для альфа-частицы, которая является двухзарядным ионом гелия, ситуация немного отличается. Увеличение магнитной индукции поля в два раза также приведет к уменьшению радиуса траектории движения. Однако, следует учитывать, что радиус траектории зависит от массы и заряда частицы. В случае альфа-частицы, увеличение магнитной индукции поля в два раза приведет к уменьшению радиуса траектории в четыре раза. Это объясняется тем, что масса альфа-частицы вдвое больше массы протона, и её заряд также вдвое больше заряда протона.

Таким образом, при увеличении магнитной индукции поля в два раза, радиусы траекторий движения для протона и альфа-частицы уменьшатся. Для протона радиус уменьшится в два раза, а для альфа-частицы - в четыре раза.