Дано:
- Заряд протона q = 1,6 × 10^-19 Кл
- Масса протона m = 1,67 × 10^-27 кг
- Масса α-частицы M = 4m
- Заряд α-частицы Q = 2q
- Сила Лоренца на α-частицу Fα = 12 * Fпр, где Fпр — сила на протон.
Найти: скорость частицы (протона или α-частицы) и во сколько раз скорость α-частицы больше скорости протона.
Решение:
Сила Лоренца для каждой частицы определяется как:
F = q * v * B
Для протона и α-частицы силы Лоренца будут:
Fпр = q * vпр * B
Fα = Q * vα * B
Так как Fα = 12 * Fпр, подставим выражения для сил Лоренца:
Q * vα * B = 12 * q * vпр * B
Упростим:
Q * vα = 12 * q * vпр
Подставляем известные значения зарядов:
2q * vα = 12 * q * vпр
Сокращаем q:
2 * vα = 12 * vпр
vα = 6 * vпр
Ответ: скорость α-частицы в 6 раз больше скорости протона.