Протон движется в однородном магнитном поле с h=100a/m со скоростью 2,4км/с.найдите радиус траектории плотина.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Радиус траектории протона составляет примерно 0,2 метра (или 19,9 сантиметра). ️ Шаг 1: Определение исходных данных Для решения задачи воспользуемся следующими физическими константами и значениями:

  • Напряженность магнитного поля: H=100 А/мcap H equals 100 А/м. Скорость протона: v=2,4 км/с=2400 м/сv equals 2 comma 4 км/с equals 2400 м/с. Масса протона: m1,6710-27 кгm is approximately equal to 1 comma 67 center dot 10 to the negative 27 power кг. Заряд протона: q1,6010-19 Клq is approximately equal to 1 comma 60 center dot 10 to the negative 19 power Кл. Магнитная постоянная: μ0=4π10-7 Гн/мmu sub 0 equals 4 pi center dot 10 to the negative 7 power Гн/м.

️ Шаг 2: Расчет индукции магнитного поля В однородной среде (вакууме) магнитная индукция Bcap B связана с напряженностью Hcap H формулой: B=μ0Hcap B equals mu sub 0 center dot cap H B=4π10-71001,25710-4 Тлcap B equals 4 pi center dot 10 to the negative 7 power center dot 100 is approximately equal to 1 comma 257 center dot 10 to the negative 4 power Тл️ Шаг 3: Вывод и расчет радиуса траектории На движущийся заряд в магнитном поле действует сила Лоренца, которая является центростремительной силой: qvB=mv2Rq center dot v center dot cap B equals the fraction with numerator m center dot v squared and denominator cap R end-fraction Отсюда выражаем радиус Rcap R: R=mvqBcap R equals the fraction with numerator m center dot v and denominator q center dot cap B end-fraction Подставляем значения: R=1,6710-2724001,6010-191,25710-40,19938 мcap R equals the fraction with numerator 1 comma 67 center dot 10 to the negative 27 power center dot 2400 and denominator 1 comma 60 center dot 10 to the negative 19 power center dot 1 comma 257 center dot 10 to the negative 4 power end-fraction is approximately equal to 0 comma 19938 м Ответ: Радиус траектории протона равен 0,2 м (с округлением до сотых). Нужны ли вам расчеты для других частиц (например, электрона или альфа-частицы) в этих же условиях?

Форма ответа

Ваш аватар