Две частицы с одинаковыми массами и зарядами q и 2q влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
магнитное поле силы Лоренца частицы заряды скорости отношение сил физика однородное поле
0

Две частицы с одинаковыми массами и зарядами q и 2q влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции со скоростями 2v и 4v соответственно. Отношение модулей сил F1:F2, действующих на них со стороны магнитного поля, в этот момент равно

1) 1:4

2) 4:1

3) 2:1

4) 1:2

avatar
задан 5 месяцев назад

3 Ответа

0

Для нахождения отношения модулей сил F1:F2, действующих на частицы, воспользуемся формулой для силы Лоренца: F = qvBsin(θ),

где F - сила, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - магнитная индукция, θ - угол между векторами скорости и магнитной индукции.

Для первой частицы (q): F1 = q 2v B * sin(90°) = 2qvB.

Для второй частицы (2q): F2 = 2q 4v B * sin(90°) = 8qvB.

Теперь находим отношение сил: F1:F2 = 2qvB : 8qvB = 1:4.

Ответ: 1) 1:4.

avatar
ответил 5 месяцев назад
0

2) 4:1

avatar
ответил 5 месяцев назад
0

Для определения отношения модулей сил, действующих на две частицы со стороны магнитного поля, нужно воспользоваться формулой силы Лоренца. Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу в магнитном поле, определяется следующим образом:

[ F = qvB \sin(\theta) ]

где:

  • ( F ) — сила Лоренца,
  • ( q ) — заряд частицы,
  • ( v ) — скорость частицы,
  • ( B ) — магнитная индукция (величина магнитного поля),
  • ( \theta ) — угол между вектором скорости и вектором магнитного поля.

В данном случае частицы влетают в магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции, поэтому ( \sin(\theta) = 1 ). Формула силы Лоренца упрощается до:

[ F = qvB ]

Теперь рассмотрим каждую частицу отдельно.

  1. Для первой частицы:

    • Заряд: ( q_1 = q )
    • Скорость: ( v_1 = 2v )
    • Сила: ( F_1 = q_1 v_1 B = q \cdot 2v \cdot B = 2qvB )
  2. Для второй частицы:

    • Заряд: ( q_2 = 2q )
    • Скорость: ( v_2 = 4v )
    • Сила: ( F_2 = q_2 v_2 B = 2q \cdot 4v \cdot B = 8qvB )

Теперь найдем отношение модулей сил ( F_1 ) и ( F_2 ):

[ \frac{F_1}{F_2} = \frac{2qvB}{8qvB} = \frac{2}{8} = \frac{1}{4} ]

Таким образом, отношение модулей сил, действующих на частицы, равно 1:4.

Ответ: 1) 1:4

avatar
ответил 5 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме