В магнитном поле с индукцией 0,2 мТл перпендикулярно линиям магнитной индукции влетает частица со скоростью 10^7 м/с. Определить радиус окружности по которой двигается частица, если это протон и найти частоту её вращения.
Для начала найдем ускорение частицы в магнитном поле по формуле силы Лоренца: F = qvB, где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля.
Для протона q = 1,6 * 10^-19 Кл.
F = 1,6 10^-19 Кл 10^7 м/с 0,2 мТл = 3,2 10^-12 Н
Ускорение частицы: a = F/m, где m - масса частицы. Для протона m = 1,67 * 10^-27 кг.
a = 3,2 10^-12 Н / 1,67 10^-27 кг ≈ 1,92 * 10^14 м/c^2
Радиус окружности движения частицы можно найти по формуле: r = mv/qB, где r - радиус окружности, m - масса частицы, v - скорость частицы, q - заряд частицы, B - индукция магнитного поля.
r = 1,67<em>10−27кг</em>107м/с1,67 <em> 10^-27 кг </em> 10^7 м/с1,67<em>10−27кг</em>107м/с / 1,6<em>10−19Кл</em>0,2мТл1,6 <em> 10^-19 Кл </em> 0,2 мТл1,6<em>10−19Кл</em>0,2мТл ≈ 5,21 * 10^-2 м или 52,1 мм
Частоту вращения частицы можно найти по формуле: f = v/2πr2πr2πr. Подставляя значения скорости и радиуса, получим:
Для начала найдем ускорение частицы в магнитном поле по формуле силы Лоренца: F = qvB, где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля.
Для протона q = 1,6 * 10^-19 Кл.
F = 1,6 10^-19 Кл 10^7 м/с 0,2 мТл = 3,2 10^-12 Н
Ускорение частицы: a = F/m, где m - масса частицы. Для протона m = 1,67 * 10^-27 кг.
a = 3,2 10^-12 Н / 1,67 10^-27 кг ≈ 1,92 * 10^14 м/c^2
Радиус окружности движения частицы можно найти по формуле: r = mv/qB, где r - радиус окружности, m - масса частицы, v - скорость частицы, q - заряд частицы, B - индукция магнитного поля.
r = 1,67<em>10−27кг</em>107м/с1,67 <em> 10^-27 кг </em> 10^7 м/с1,67<em>10−27кг</em>107м/с / 1,6<em>10−19Кл</em>0,2мТл1,6 <em> 10^-19 Кл </em> 0,2 мТл1,6<em>10−19Кл</em>0,2мТл ≈ 5,21 * 10^-2 м или 52,1 мм
Частоту вращения частицы можно найти по формуле: f = v/2πr2πr2πr. Подставляя значения скорости и радиуса, получим:
f = 10^7 м/с / 2π<em>5,21</em>10−2м2π <em> 5,21 </em> 10^-2 м2π<em>5,21</em>10−2м ≈ 9,61 * 10^6 Гц
Таким образом, радиус окружности, по которой движется протон, составляет примерно 52,1 мм, а частота её вращения равна примерно 9,61 МГц.