Дано:
- Электрон движется в однородном магнитном поле.
- Вектор магнитной индукции обозначен как B.
- Нейтрон и α-частица рассматриваются в том же магнитном поле.
Найти:
а) Направление вектора магнитной индукции B.
б) Траектория, по которой может двигаться нейтрон и α-частица.
Решение:
а) Для определения направления вектора магнитной индукции можно воспользоваться правилом правой руки. Если ладонь правой руки направлена по направлению движения электрона (вектор скорости v), а пальцы закручены в сторону от вектора магнитной индукции B, то большой палец укажет направление силы Лоренца F, действующей на электрон. Учитывая, что электрон имеет отрицательный заряд, вектор B будет направлен в противоположную сторону, чем у большого пальца.
б) Нейтрон не имеет заряда, поэтому на него магнитное поле не оказывает влияния. Он будет двигаться по прямой траектории без отклонений. Таким образом, нейтрон может двигаться по любой из обозначенных траекторий 1, 2 или 3, но фактически будет двигаться по прямой.
α-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов, имеет положительный заряд. На неё будет действовать сила Лоренца, и она будет двигаться по криволинейной траектории, аналогично электрону. Однако конкретная траектория зависит от начального направления скорости. Она не сможет двигаться по траектории 1 (если это прямая), но может двигаться по 2 или 3, завися от направления скорости.
Ответ:
а) Вектор магнитной индукции направлен по правилу правой руки (противоположно направлению силы для электрона).
б) Нейтрон может двигаться по любой траектории, α-частица по траекториям 2 или 3.