Вопрос школьника
Две одинаковые частицы, но одна быстрая, а другая медленная, движутся по окружности в одном и том же магнитном поле. Которая из частиц совершает обороты быстрее?
Ответ от учителя
Для ответа на данный вопрос необходимо учитывать, что движение частицы в магнитном поле определяется законом Лоренца, который гласит, что на заряд, движущийся со скоростью v в магнитном поле с индукцией B, действует сила F, перпендикулярная их векторному произведению:
F = q(v x B)
Здесь q — заряд частицы, v — ее скорость, B — индукция магнитного поля.
Таким образом, скорость частицы в магнитном поле зависит от ее заряда и скорости, а также от индукции магнитного поля. При этом, если две частицы имеют одинаковый заряд, то скорость быстрой частицы будет выше, чем у медленной, если индукция магнитного поля одинакова для обеих частиц.
Это связано с тем, что сила, действующая на заряд, пропорциональна его скорости и индукции магнитного поля. Следовательно, чем выше скорость частицы, тем больше сила, действующая на нее, и тем быстрее она движется по окружности.
Таким образом, если две одинаковые частицы движутся по окружности в одном и том же магнитном поле, но одна быстрая, а другая медленная, то быстрая частица будет совершать обороты быстрее, чем медленная.
