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.
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 )
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