👤

Promień toru zakreślonego przez proton w danym polu magnetycznym jest 10 razy większy niż promień toru zakreślonego w tym polu przez elektron. Prędkość Ve - elektronu, Vp - protonu, jeżeli strumień masy protonu do masy elektronu wynosi 1840, spełniają warunek:

A) Vp = Ve

B) Vp = 184 Ve

C) Ve = 184 Vp,

D) Ve = 1840 Vp

Proszę o odpowiedź z rozwiązaniem.


Odpowiedź :

Odpowiedź:

C

Wyjaśnienie:

Siła Lorentza pełni rolę siły dośrodkowej, zatem:

[tex]F_d=\frac{mv^{2} }{r} \\F_L=Bvqsin\alpha (B,v)[/tex]

Kąt pomiędzy wektorem indukcji B i wektorem prędkości v wynosi 90°, a sinus90° = 1, zatem:

[tex]F_L=Bvq\\Bvq=\frac{mv^{2} }{r} = > Bvqr=mv^{2} = > v=\frac{Bqr}{m}[/tex]

Dla protonu:

[tex]v_p=\frac{Bqr_p}{m_p} = > v_p=\frac{10Bqr_e}{m_p}[/tex]

Dla elektronu

[tex]v_e=\frac{Bqr_e}{m_e} = > v_e=\frac{Bqr_e}{\frac{1}{1840}m_p }= v_e=\frac{1840Bqr_e}{m_p}[/tex]

[tex]\frac{v_e}{v_p} =\frac{\frac{1840Bqr_e}{m_p}}{\frac{10Bqr_e}{m_p}}=\frac{1840Bqr_e}{m_p} *\frac{m_p}{10Bqr_e} =\frac{1840Bqr_em_p}{10Bqr_em_p}=184\\ v_e=184v_p[/tex]