Question

Срочно пожалуйста!! Две частицы, имеющие отношение зарядов q1/q2=2 и отношение масс m1/m2=4, влетели в однородное магнитное поле перпендикулярно его линиям индукции и движутся по окружностям с отношением радиусов R1/R2=2. Определите отношение скоростей v1/v2 этих частиц.

Answer 1

Движение частиц по окружности возможно потому, что центробежная сила F1=m*v²/R уравновешивается силой Лоренца F2=q*v*B*sin(α), где α - угол между векторами v и B. Так как по условию v⊥B, то α=90° и sin(α)=1. А так как F1=F2, то для первой частицы получаем уравнение m1*v1²/R1=q1*v1*B, а для второй - уравнение m2*v2²/R2=q2*v2*B Сокращая обе части уравнений соответственно на v1 и v2, приходим к системе:

m1*v1/R1=q1*B
m2*v2*R2=q2*B

Из первого уравнения следует, что v1=(q1*B*R1)/m1, из второго - что v2=(q2*B*R2)/m2. Тогда после сокращения на B находим v1/v2=(q1*R1**m2)/(q2*R2*m1) = q1/q2*R1/R2*m2/m1=2*2*1/4=1. Ответ: v1/v2=1.