Какое ускорение имеет протон, движущийся со скоростью 2 м/с в перпендикулярном магнитном поле с индукцией 3 мтл? Заряд протона и его масса относятся как 10^8 кл на кг.
Alina
Для решения данной задачи, нам понадобится знание формулы, описывающей силу Лоренца, действующую на заряд в магнитном поле. Сила Лоренца выражается следующей формулой:
\[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta), \]
где:
- F - сила Лоренца
- q - заряд частицы
- v - скорость частицы
- B - индукция магнитного поля
- \(\theta\) - угол между направлением движения частицы и направлением магнитного поля
В данной задаче у нас протон движется перпендикулярно магнитному полю, поэтому угол \(\theta\) равен 90 градусам, что значит \(\sin(\theta) = 1\). Значение заряда протона \(q\) и его массы связаны как 10^8 к.
Теперь подставим полученные значения в формулу силы Лоренца:
\[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) = (10^{-8} \cdot qэ) \cdot (2 \ м/с) \cdot (3 \ мТл) \cdot 1 = 6 \cdot 10^{-8} \cdot qэ \cdot мкг/с \cdot кг \cdot Тл, \]
где \(qэ\) - заряд протона в кулонах.
Теперь необходимо выразить ускорение протона, зная, что сила равна произведению массы частицы на её ускорение:
\[ F = m \cdot a. \]
Ускорение \(a\) можно определить, разделив обе части равенства на массу протона:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{6 \cdot 10^{-8} \cdot qэ \cdot мкг/с \cdot кг \cdot Тл}{10^{-8} \cdot кг} = 6 \cdot qэ \cdot мкг/с \cdot Тл. \]
Таким образом, ускорение протона равно \(6 \cdot qэ \cdot мкг/с \cdot Тл\).
Надеюсь, это подробное объяснение поможет вам понять и решить данную задачу! Если у вас остались ещё вопросы, не стесняйтесь спрашивать.
\[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta), \]
где:
- F - сила Лоренца
- q - заряд частицы
- v - скорость частицы
- B - индукция магнитного поля
- \(\theta\) - угол между направлением движения частицы и направлением магнитного поля
В данной задаче у нас протон движется перпендикулярно магнитному полю, поэтому угол \(\theta\) равен 90 градусам, что значит \(\sin(\theta) = 1\). Значение заряда протона \(q\) и его массы связаны как 10^8 к.
Теперь подставим полученные значения в формулу силы Лоренца:
\[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) = (10^{-8} \cdot qэ) \cdot (2 \ м/с) \cdot (3 \ мТл) \cdot 1 = 6 \cdot 10^{-8} \cdot qэ \cdot мкг/с \cdot кг \cdot Тл, \]
где \(qэ\) - заряд протона в кулонах.
Теперь необходимо выразить ускорение протона, зная, что сила равна произведению массы частицы на её ускорение:
\[ F = m \cdot a. \]
Ускорение \(a\) можно определить, разделив обе части равенства на массу протона:
\[ a = \frac{F}{m} = \frac{6 \cdot 10^{-8} \cdot qэ \cdot мкг/с \cdot кг \cdot Тл}{10^{-8} \cdot кг} = 6 \cdot qэ \cdot мкг/с \cdot Тл. \]
Таким образом, ускорение протона равно \(6 \cdot qэ \cdot мкг/с \cdot Тл\).
Надеюсь, это подробное объяснение поможет вам понять и решить данную задачу! Если у вас остались ещё вопросы, не стесняйтесь спрашивать.
Знаешь ответ?