Afbøjer en elektron sig større end en proton i magnetfeltet?

Det grundlæggende

* ladede partikler i magnetiske felter: Ladede partikler, der bevæger sig gennem en magnetfelt, oplever en styrke. Styrken af ​​denne kraft afhænger af partikelens ladning, partikelens hastighed, magnetfeltets styrke og vinklen mellem partikelens hastighed og magnetfeltet.

* Lorentz Force Law: Denne lov beskriver kraften på en ladet partikel i et magnetfelt: f =q (v x b) , hvor:

* F er styrken

* q er gebyret for partiklen

* V er partikelens hastighed

* B er magnetfeltstyrken

* X repræsenterer krydsproduktet (som tager højde for vinklen mellem V og B)

Sammenligning af elektroner og protoner

* opladning: Elektroner har en negativ ladning (-1,602 x 10^-19 coulombs), mens protoner har en positiv ladning (+1,602 x 10^-19 coulombs).

* Masse: Protoner er markant mere massive end elektroner (protonmassen er ca. 1836 gange større).

afbøjning

* retning: Retningen af ​​kraften på både elektroner og protoner bestemmes af højre-regel. Dette betyder, at kraften vil være vinkelret på både hastighed og magnetfelt.

* størrelse: Mens ladningen af ​​elektroner og protoner er ens i størrelse, er -styrken, der opleves af begge partikler, den samme Hvis de bevæger sig med samme hastighed i det samme magnetfelt.

* sti: Fordi elektroner er meget lettere end protoner, vil de aflede mere markant (Skift retning mere drastisk) end protoner. Dette skyldes, at en given kraft vil forårsage en større acceleration på en mindre masse (Newtons anden lov:F =MA).

Konklusion

Sammenfattende vil et elektron aflede * mere * end en proton i et magnetfelt Fordi det har en mindre masse. Kraften på begge partikler er ens, men den lettere elektron oplever en større retningsændring på grund af dens lavere inerti.