Дано:
Индукция магнитного поля (B) одинакова для обеих частиц
Скорости электрона (ve) и протона (vp) одинаковы по модулю и перпендикулярны вектору магнитной индукции
а) Действующая на частицы сила Лоренца равна по модулю, так как она зависит только от заряда частицы (|F| = |q|*|v|*|B|), а скорости и заряды частиц одинаковы по модулю. Силы Лоренца равны по модулю для электрона и протона.
б) Ускорения частиц также будут равны по модулю, так как ускорение частицы пропорционально действующей на неё силе Лоренца и инертной массе частицы (a = F/m). Поскольку массы электрона и протона одинаковы (пренебрегая различием в массе ядра), то ускорения электрона и протона будут равны.
в) Период обращения частиц можно найти по формуле:
T = (2 * pi * m) / (|q| * B)
где m - масса частицы, q - заряд частицы.
Так как у электрона масса меньше, чем у протона, то период обращения электрона будет больше. Разница в периодах обращения будет обратно пропорциональна массе и примерно равна отношению масс протона к массе электрона:
T(electron) / T(proton) ≈ m(proton) / m(electron) ≈ 1836
Ответ:
а) Действующие на электрон и протон силы Лоренца равны по модулю.
б) Ускорения электрона и протона равны по модулю.
в) Период обращения электрона больше периода обращения протона примерно в 1836 раз.