Question

Нейтрон и протон влетают в однородное МП перпендикулярно вектору магнитной индукции на расстоянии L друг от друга с одинаковыми скоростями V.Отношения модуля силы, действующей со стороны МП на нейтрон, к модулю силы, действующей на протон, в этот момент времени равно ...1)1;2)0;3)2000;4)1\2000;(Поподробнее пожалуйста)

Answer 1

Открытие нейтрона (1932) принадлежит физику Джеймсу Чедвику, который объяснил результаты опытов В. Боте и Г. Беккера (1930), в которых обнаружилось, что {\displaystyle \alpha }-частицы, вылетающие при распаде полония, воздействуя на лёгкие элементы, приводят к возникновению сильно проникающего излучения. Чедвик первый предположил, что новое проникающее излучение состоит из нейтронов и определил их массу[4]. За это открытие он получил Нобелевскую премию по физике в 1935 году.

В 1930 г. В. А. Амбарцумян и Д. Д. Иваненко показали, что ядро не может, как считалось в то время, состоять из протонов и электронов, что электроны, вылетающие из ядра при бета-распаде, рождаются в момент распада, и что кроме протонов, в ядре должны присутствовать некие нейтральные частицы.[5][6]

В 1930 Вальтер Боте и Г. Бекер, работавшие в Германии, обнаружили, что если высокоэнергетичные альфа-частицы, испускаемые полонием-210, попадают на некоторые лёгкие элементы, в особенности на бериллий или литий, образуется излучение с необычно большой проникающей способностью. Сначала считалось, что это — гамма-излучение, но выяснилось, что оно обладает гораздо большей проникающей способностью, чем все известные гамма-лучи, и результаты эксперимента не могут быть таким образом интерпретированы. Важный вклад сделали в 1932 Ирени Фредерик Жолио-Кюри. Они показали, что если это неизвестное излучение попадает на парафин или любое другое соединение, богатое водородом, образуютсяпротоны высоких энергий. Само по себе это ничему не противоречило, но численные результаты приводили к нестыковкам в теории. Позднее в том же 1932 году английский физик Джеймс Чедвик провёл серию экспериментов, в которых он показал, что гамма-лучевая гипотеза несостоятельна. Он предположил, что это излучение состоит из незаряженных частиц с массой, близкой к массе протона, и провёл серию экспериментов, подтвердивших эту гипотезу. Эти незаряженные частицы были названы нейтронами от латинского корня neutral и обычного для частиц суффикса on (он). В том же 1932 г. Д. Д. Иваненко[7] и затем В. Гейзенберг предположили, что атомное ядро состоит из протонов и нейтронов.

Answer 2

Для решения задачи, нам необходимо использовать формулу Лоренца для силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле:

$\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$

где $\vec{v}$ - скорость заряженной частицы, $\vec{B}$ - вектор магнитной индукции, $q$ - заряд частицы.

Поскольку заряд протона и нейтрона различен, то силы, действующие на них в магнитном поле, будут различными. Пусть заряд протона равен $q_{p}$, а заряд нейтрона равен $q_{n}=0$ (так как нейтрон не имеет заряда). Тогда сила, действующая на протон, будет равна:

$F_{p} = q_{p}(\vec{v} \times \vec{B})$

Сила, действующая на нейтрон, будет равна нулю:

$F_{n} = q_{n}(\vec{v} \times \vec{B}) = 0$

Таким образом, отношение модуля силы, действующей на нейтрон, к модулю силы, действующей на протон, в этом случае будет равно нулю:

$\frac{F_{n}}{F_{p}} = \frac{0}{q_{p}(\vec{v} \times \vec{B})} = 0$

Ответ: 2) 0.