Вопрос:

5. Электрон и протон, двигаясь с одинаковыми скоростями, попадают в однородное магнитное поле перпендикулярно к линиям индукции. Сравните радиусы кривизны R<sub>e</sub> и R<sub>p</sub> траекторий движения электрона и протона.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Для решения этой задачи вспомним формулу для радиуса траектории заряженной частицы в магнитном поле:

  • \( R = \frac{mv}{qB} \), где:
  • \( R \) — радиус траектории.
  • \( m \) — масса частицы.
  • \( v \) — скорость частицы.
  • \( q \) — заряд частицы.
  • \( B \) — индукция магнитного поля.

Из условия задачи известно, что:

  • Электрон и протон движутся с одинаковыми скоростями (ve = vp = v).
  • Они попадают в однородное магнитное поле, то есть индукция поля одинакова для обоих (Be = Bp = B).
  • Они движутся перпендикулярно к линиям индукции, что соответствует формуле радиуса.

Что нам известно о массах и зарядах электрона и протона?

  • Масса протона (mp) примерно в 1836 раз больше массы электрона (me): \( m_p > m_e \).
  • Заряд протона (qp) равен по величине и противоположен по знаку заряду электрона (qe). То есть, |qp| = |qe| = q.

Сравним радиусы:

Для электрона: \( R_e = \frac{m_e v}{q_e B} = \frac{m_e v}{qB} \)

Для протона: \( R_p = \frac{m_p v}{q_p B} = \frac{m_p v}{qB} \)

Сравним выражения для Re и Rp:

  • Так как \( m_p > m_e \), а остальные величины (v, q, B) одинаковы, то радиус траектории протона будет больше радиуса траектории электрона.

Вывод:

  • \( R_p > R_e \)

Ответ: Радиус кривизны траектории протона больше радиуса кривизны траектории электрона.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие