Под действием однородного магнитного поля по окружности вращаются две заряженные частицы с одинаковыми скоростями Масса второй частицы в 4 раза больше массы первой, заряд второй частицы в 2 раза превышает заряд первой. Во сколько раз радиус окружности, описываемой второй частицей, больше, чем первой?
от

1 Ответ

дано:  
Масса первой частицы m1 = m (допустим, масса первой частицы равна m)  
Масса второй частицы m2 = 4m  
Заряд первой частицы q1 = q (допустим, заряд первой частицы равен q)  
Заряд второй частицы q2 = 2q  
Скорости обеих частиц v1 = v2 = v (одинаковые)

найти:  
Во сколько раз радиус окружности r2, описываемый второй частицей, больше радиуса r1, описываемого первой частицей.

решение:  
Радиус кривизны траектории заряженной частицы в магнитном поле определяется формулой:  
r = (m * v) / (q * B),

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

Для первой частицы:  
r1 = (m1 * v) / (q1 * B) = (m * v) / (q * B).

Для второй частицы:  
r2 = (m2 * v) / (q2 * B) = (4m * v) / (2q * B).

Теперь найдем отношение радиусов r2 / r1:  
r2 / r1 = [(4m * v) / (2q * B)] / [(m * v) / (q * B)].

Упрощаем:  
r2 / r1 = (4m * v) / (2q * B) * (q * B) / (m * v) = (4/2) = 2.

ответ:  
Радиус окружности, описываемый второй частицей, в 2 раза больше радиуса первой частицы.
от