Question

На электрон, движущийся cо скоростью V в магнитном поле с индукцией в плоскости, перпендикулярной линиям индукции действует сила F. Какая сила действует на α-частицу, движущуюся с такой же скоростью в том же поле в плоскости? Заряд α-частицы равен 2е.

Answer 1

F=qBv

Раз заряд в 2 раза больше, то и сила в 2 раза больше.

Ответ: 2F.

Answer 2

Сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся со скоростью V в магнитном поле с индукцией B в плоскости, перпендикулярной линиям индукции, определяется законом Лоренца. Этот закон гласит, что сила F, действующая на заряженную частицу, равна произведению её заряда q, скорости V и векторного произведения их на индукцию магнитного поля B:

F = q * (V x B)

где символ "x" обозначает векторное произведение. В данном случае, если заряд α-частицы равен 2е и она движется со скоростью V в том же магнитном поле, то сила, действующая на α-частицу, будет:

F_α = (2е) * (V x B)

Заметьте, что векторное произведение V и B даст вектор, перпендикулярный обоим, и его направление будет определяться правилом буравчика (правой рукой). Таким образом, сила F_α будет перпендикулярной как к скорости α-частицы, так и к индукции магнитного поля.

Сила F_α будет действовать как центростремительная сила на α-частицу и будет приводить к изменению её траектории. Это известное явление, которое используется, например, в аппаратах для управления частицами в адронных коллайдерах.