Альфа-частица влетает в однородное магнитное поле с индукцией B = 1 Тл со скоростью υ = 5·10⁶ м/с перпендикулярно линиям индукции. Определить радиус окружности, по которой движется частица. Масса α-частицы m = 6,65·10⁻²⁷ кг.
Для движения частицы в магнитном поле используем уравнение Лоренца F = qυВsin где F - сила Лоренца, q - заряд частицы (для α-частицы q = 2е = 3,2·10⁻¹⁹ Кл), υ - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, α - угол между скоростью частицы и линиями магнитного поля.
Так как скорость частицы перпендикулярна линиям индукции, угол α = 90°, sinα = 1.
Сила Лоренца создает центростремительное ускорение, направленное к центру окружности F = m·a = m·υ²/ где m - масса частицы, a - ускорение частицы, R - радиус окружности.
Тогда получаем qυВ = mυ²/ R = mυ/(qB R = (6,65·10⁻²⁷ кг 5·10⁶ м/с)/(3,2·10⁻¹⁹ Кл 1 Тл R = 1,04 м
Итак, радиус окружности, по которой движется альфа-частица, равен 1,04 м.
Для движения частицы в магнитном поле используем уравнение Лоренца
F = qυВsin
где F - сила Лоренца, q - заряд частицы (для α-частицы q = 2е = 3,2·10⁻¹⁹ Кл), υ - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, α - угол между скоростью частицы и линиями магнитного поля.
Так как скорость частицы перпендикулярна линиям индукции, угол α = 90°, sinα = 1.
Сила Лоренца создает центростремительное ускорение, направленное к центру окружности
F = m·a = m·υ²/
где m - масса частицы, a - ускорение частицы, R - радиус окружности.
Тогда получаем
qυВ = mυ²/
R = mυ/(qB
R = (6,65·10⁻²⁷ кг 5·10⁶ м/с)/(3,2·10⁻¹⁹ Кл 1 Тл
R = 1,04 м
Итак, радиус окружности, по которой движется альфа-частица, равен 1,04 м.