Вопрос задан 29.03.2025 в 14:23. Предмет Физика. Спрашивает Турыгина Виктория.

Электрон и протон влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями V и V2 соответственно. Модули зарядов электрона и протона qe= 1.6 * 10 минус 19 степени Кл. Отношение модуля силы, действующего со стороны магнитного поля на электрон, к модулю силы, действующей на протон в этот момент времени, равно: 1) 4:1 2) 2:1 3) 1:1 4) 1:2

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Ескермес Жаннур.

Для того чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон Лоренца, который описывает силу, действующую на заряд в магнитном поле. Формула для силы Лоренца выглядит так:

F=qvBsin(θ)F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)

где:

  • FF — сила, действующая на заряд,
  • qq — заряд частицы,
  • vv — скорость частицы,
  • BB — магнитная индукция,
  • θ\theta — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции.

В данной задаче частицы движутся перпендикулярно магнитному полю, то есть θ=90\theta = 90^\circ, и sin(90)=1\sin(90^\circ) = 1. Следовательно, сила упрощается до:

F=qvBF = q \cdot v \cdot B

Теперь рассчитаем отношение сил, действующих на электрон и протон.

  1. Сила, действующая на электрон, FeF_e, будет:
Fe=qeveBF_e = q_e \cdot v_e \cdot B

где qeq_e — заряд электрона, vev_e — его скорость.

  1. Сила, действующая на протон, FpF_p, будет:
Fp=qpvpBF_p = q_p \cdot v_p \cdot B

где qpq_p — заряд протона, vpv_p — его скорость.

Заряд электрона и протона одинаков по величине, но противоположен по знаку. Модуль заряда для обеих частиц qe=qp=1.6×1019q_e = q_p = 1.6 \times 10^{-19} Кл.

Теперь, учитывая, что скорости частиц разные (vev_e и vpv_p), мы можем выразить отношение сил:

FeFp=qeveBqpvpB=vevp\frac{F_e}{F_p} = \frac{q_e \cdot v_e \cdot B}{q_p \cdot v_p \cdot B} = \frac{v_e}{v_p}

Так как скорости частиц VV для электрона и V2V_2 для протона даны в задаче, отношение сил будет равно отношению этих скоростей:

FeFp=VV2\frac{F_e}{F_p} = \frac{V}{V_2}

В задаче не указано, чему равны эти скорости, но предполагается, что отношение скоростей данных частиц в момент времени фиксировано.

Таким образом, отношение сил будет равно отношению их скоростей. Ответ на задачу зависит от этого отношения. Без дополнительных данных, мы можем выбрать один из предложенных вариантов.

Если принять, что скорость электрона в два раза больше скорости протона (V=2V2V = 2V_2), то:

FeFp=2V2V2=2\frac{F_e}{F_p} = \frac{2V_2}{V_2} = 2

Ответ: 2:1 (вариант 2).

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос