Ποιο από τα δύο φορτισμένα σωματίδια ίδια μάζα, αλλά η διαφορετική ταχύτητα θα εκτραπεί περισσότερο σε μαγνητικό πεδίο και γιατί;

Το φορτισμένο σωματίδιο με την υψηλότερη ταχύτητα θα εκτραπεί λιγότερο σε ένα μαγνητικό πεδίο. Εδώ είναι γιατί:

Η δύναμη σε ένα φορτισμένο σωματίδιο σε ένα μαγνητικό πεδίο

Η δύναμη (F) σε ένα φορτισμένο σωματίδιο που κινείται σε ένα μαγνητικό πεδίο δίνεται από:

* f =qvb sin θ

Οπου:

* q είναι το μέγεθος της χρέωσης

* V είναι η ταχύτητα του σωματιδίου

* b είναι η δύναμη του μαγνητικού πεδίου

* θ είναι η γωνία μεταξύ της ταχύτητας και του μαγνητικού πεδίου

Γιατί η υψηλότερη ταχύτητα σημαίνει λιγότερη εκτροπή

* Η δύναμη και η ταχύτητα είναι αναλογικές: Η δύναμη στο σωματίδιο είναι άμεσα ανάλογη με την ταχύτητά του.

* εκτροπή και δύναμη: Η ποσότητα παραμόρφωσης καθορίζεται από τη δύναμη που δρουν στο σωματίδιο.

* αυξημένη ταχύτητα, αυξημένη δύναμη, αλλά λιγότερη εκτροπή: Ενώ η υψηλότερη ταχύτητα σημαίνει μεγαλύτερη δύναμη, η διαδρομή ενός ταχύτερου σωματιδίου είναι λιγότερο καμπύλη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ένα ταχύτερο σωματίδιο ξοδεύει λιγότερο χρόνο στο μαγνητικό πεδίο, με αποτέλεσμα λιγότερη συνολική εκτροπή.

Σκεφτείτε το έτσι:

Φανταστείτε δύο αυτοκίνητα, ένα κινείται αργά και ένας κινούμενος γρήγορα, και οι δύο εισέρχονται σε μια απότομη καμπύλη. Το πιο αργό αυτοκίνητο θα έχει περισσότερο χρόνο για να αλλάξει την κατεύθυνσή του, με αποτέλεσμα μια πιο έντονη στροφή. Το ταχύτερο αυτοκίνητο θα έχει λιγότερο χρόνο για να αλλάξει την κατεύθυνσή του, με αποτέλεσμα μια πιο σταδιακή στροφή.

Συνοπτικά

Παρόλο που ένα ταχύτερο φορτισμένο σωματίδιο βιώνει μια μεγαλύτερη δύναμη σε ένα μαγνητικό πεδίο, η αυξημένη ταχύτητα οδηγεί σε μικρότερο χρόνο αλληλεπίδρασης με το πεδίο, με αποτέλεσμα λιγότερη συνολική εκτροπή.