Как изменится период обращения заряженной частицы в циклотроне, если ее скорость увеличится в 4 раза, при условии, что мы рассматриваем нерелятивистский случай (v«с)?
Какова траектория протона, который влетает в магнитное поле под углом 60° к вектору индукции магнитного поля?
Физика9 классЭлектродинамикапериод обращения заряженной частицыЦИКЛОТРОНскорость частицымагнитное полетраектория протонаугол влетаиндукция магнитного поля
Давайте разберем оба вопроса по порядку.
1. Как изменится период обращения заряженной частицы в циклотроне, если ее скорость увеличится в 4 раза?
В циклотроне период обращения заряженной частицы зависит от ее заряда, массы и магнитной индукции поля. Формула для периода обращения (T) заряженной частицы в магнитном поле выглядит следующим образом:
где:
Обратите внимание, что период T не зависит от скорости частицы. Это значит, что даже если скорость увеличится в 4 раза, период обращения останется прежним, так как в формуле нет зависимости от скорости. Таким образом, правильный ответ:
Г. Не изменится.
2. Какова траектория протона, который влетает в магнитное поле под углом 60° к вектору индукции магнитного поля?
Когда заряженная частица, такая как протон, входит в магнитное поле под углом, она будет испытывать силу Лоренца, которая направлена перпендикулярно как к скорости частицы, так и к вектору магнитной индукции. Это приводит к тому, что частица будет двигаться по спирали или винтовой линии.
Если протон влетает под углом 60°, его движение можно разделить на две составляющие: одну параллельно магнитному полю и другую перпендикулярно. Составляющая, направленная перпендикулярно, будет вызывать круговое движение, а параллельная составляющая будет двигаться равномерно вдоль магнитного поля. В итоге мы получаем винтовую траекторию.
Таким образом, правильный ответ:
В. Винтовая линия.