В однородном магнитном поле, созданном между разноименными полюсами двух постоянных магнитов, движется протон по окружности радиуса R. Как изменятся период обращения и модуль силы Лоренца, действующей на протон, при увеличении скорости его движения?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
- Увеличится.
- Уменьшится.
- Не изменится.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Решение:
Для решения задачи вспомним, что при движении частицы в магнитном поле на неё действует сила Лоренца, тогда по второму закону Ньютона
Таким образом при увеличении скорость частицы увеличится и сила Лоренца.
Тогда продолжим преобразовывать формулу:
Теперь запишем формулу для периода обращения:
Таким образом видим, что период обращения иона не зависит от скорости, что значит, что период обращения не изменится при увеличении скорости.