Яка швидкість протона, коли він рухається по колу радіусом 4 см в магнітному полі з індукцією 5 мТл?

Яка швидкість протона, коли він рухається по колу радіусом 4 см в магнітному полі з індукцією 5 мТл?
Вечерний_Туман

Вечерний_Туман

Для решения этой задачи, нам понадобятся некоторые физические законы и формулы.

Первый закон, который нам понадобится, - это закон Лоренца. Он гласит, что магнитная сила, действующая на заряд, движущийся в магнитном поле, определяется следующей формулой:

\[F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta),\]

где
\(F\) - магнитная сила,
\(q\) - заряд частицы,
\(v\) - скорость частицы,
\(B\) - индукция магнитного поля,
\(\theta\) - угол между вектором скорости и вектором магнитного поля.

Также, у нас уже есть радиус окружности \(r = 4 \, \text{см}\) и индукция магнитного поля \(B = 5 \, \text{мТл}\).

Мы ищем скорость протона, поэтому нам нужно переписать формулу в следующем виде:

\[v = \frac{F}{q \cdot B \cdot \sin(\theta)}.\]

Так как протон - элементарная частица, у него есть заряд \(q\), который составляет \(+e\), где \(e\) - абсолютная величина заряда протона. Это означает, что \(q = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}\).

В данной задаче протон движется по окружности, поэтому угол \(\theta\) между вектором скорости и вектором магнитного поля составляет 90 градусов. Если протон двигался по прямой, угол \(\theta\) был бы равен 0 градусов.

Используя эти значения, подставим их в формулу и рассчитаем скорость протона:

\[v = \frac{F}{q \cdot B \cdot \sin(\theta)} = \frac{q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)}{q \cdot B \cdot \sin(\theta)} = v.\]

Таким образом, скорость протона остается неизменной и равна \(v = v\).

Ответ: Скорость протона остается неизменной и зависит от первоначальной скорости протона.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello