Для определения скорости частицы можно использовать формулу центробежной силы:
F = qvB
где F - сила, действующая на частицу, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - магнитное поле.
При движении частицы по окружности радиусом R с угловой скоростью ω, центробежная сила равна силе Лоренца:
F = qvB = mω²R
где m - масса частицы.
Исключая угловую скорость ω, получаем:
v = ωR = √(F / (qB))
Для определения силы F используем формулу для линейного смещения:
l = v*t
где l - линейное смещение, t - время.
Подставляя в эту формулу l = 20 см и t = 1·10^-5 с, получаем:
20 см = v * 1·10^-5 с
v = 20 см / (1·10^-5 с) = 2000 см/с = 20 м/с
Теперь можем вычислить скорость частицы:
v = √(F / (qB)) = √((mω²R) / (qB))
Заметим, что в первом случае, когда магнитное поле было выключено, величина F равна нулю, так как предполагается что частица движется равномерно. То есть:
√((mω²R) / (qB)) = 0
Отсюда следует, что ω = 0, а значит и скорость частицы равна нулю.
Таким образом, скорость частицы равна 0 в обоих рассматриваемых случаях.
