Сила Лоренца равна отношению силы Ампера к количеству носителей заряда:
Fл = Fa / N = I*B*L*sina / N
I = q/t
q = q0*n*S*L => I = q0nSL / t
L/t = v => I = q0nSv => Fa = q0nSv*B*L*sina
N = n*V = n*S*L => Fл = Fa / N = q0nSv*B*L*sina / n*S*L = q0*v*B*sina
Из формулы видно, что сила Лоренца оказывает такое же действие на элементарную частицу, имеющую заряд q0 и скорость v, как и сила Ампера на проводник с током, имеющий длину L и силу тока I.
Направление обеих сил определяется по правилу левой руки: четыре пальца располагаются по направлению тока в проводнике (или по направлению скорости частицы), линии магнитной индукции (они выходят из северного полюса N магнита) направлены перпендикулярно направлению тока (или скорости частицы), то есть входят в ладонь; тогда отогнутый большой палец укажет направление силы. В случае электронов направление скорости меняется, то есть четыре пальца располагаются в направлении, обратном направлению скорости протонов.
На рисунке указан протон, значит сила Лоренца будет направлена к наблюдателю. А в случае электрона была бы направлена от наблюдателя.
в конце его скорость направлена вдоль первоначальной оси в противоположном направлении
направим ось х вдоль первоначального направления скорости тела m
направим ось у вдоль первоначального направления скорости тела 2m
скорость тела m была (v; 0)
скорость тела m стала (-2v; 0)
и в результате действия силы F тела m и 2m получают импульс силы Ft равный изменению импульса тел
для тела m:
вдоль оси х изменение импульса (-m*2v - m*v) = - 3mv
вдоль оси у изменение импульса (m*0 - m*0) = 0
та же самая сила действует на тело 2m и изменения импульса будут такими-же
вдоль оси х
скорость тела 2m была 0
импульс был 0
изменение импульса -3mv
импульс стал -3mv
скорость стала -3mv/(2m)=-3v/2
вдоль оси у
скорость тела 2m была 2v
импульс был 2m*2v=4mv
изменение импульса 0
импульс стал 4mv
скорость стала 4mv/(2m)=2v
скорсть тела 2m была (0; 2v)
скорсть тела 2m стала (-1,5v; 2v)
модуль скорости тела 2m стал корень( (-1,5v)^2+ (2v)^2)=2,5v - это ответ