Протон ( массой m=1,67*10^-27 кг и зарядом q=1,6*10^-19 Кл) модуль начальной скорости 0 м/с, ускоряется в Электростатическом поле с разностью потенциалов 0,73*10^3 В. Влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Модуль магнитной индукции B = 0,3 Тл, тогда радиус окружности, по которой будет двигаться Протон равен
Радиус окружности движения протона в магнитном поле определяется формулой:
r = m<em>vm<em>vm<em>v/q</em>Bq</em>Bq</em>B
где m - масса протона, v - скорость протона, q - заряд протона, B - магнитная индукция.
Учитывая начальную скорость 0 м/с, протон ускоряется только за счет электростатического поля. Так как разность потенциалов V = 0,73*10^3 В, то можно найти скорость протона:
V = qV V = 1,610^-19 0,7310^3 = 1,168*10^-16 Дж
Энергия заряженной частицы в электростатическом поле равна кинетической энергии в магнитном поле:
mv^2/2 = qV
v = sqrt2<em>q</em>V/m2<em>q</em>V/m2<em>q</em>V/m
v = sqrt(2<em>1,6</em>10−19<em>1,168</em>10−16)/(1,67<em>10−27)(2<em>1,6</em>10^-19<em>1,168</em>10^-16)/(1,67<em>10^-27)(2<em>1,6</em>10−19<em>1,168</em>10−16)/(1,67<em>10−27)
v ≈ 2,65 10^7 м/c
Теперь подставляем все значения в формулу для радиуса окружности:
r = m<em>vm<em>vm<em>v/q</em>Bq</em>Bq</em>B
r = 1,67<em>10−27</em>2,65<em>1071,67<em>10^-27 </em> 2,65<em>10^71,67<em>10−27</em>2,65<em>107/1,6</em>10−19<em>0,31,6</em>10^-19 <em> 0,31,6</em>10−19<em>0,3
r ≈ 4,43 10^-2 м или 44,3 мм
Таким образом, радиус окружности, по которой будет двигаться протон, равен примерно 44,3 мм.
Радиус окружности движения протона в магнитном поле определяется формулой:
r = m<em>vm<em>vm<em>v/q</em>Bq</em>Bq</em>B
где m - масса протона, v - скорость протона, q - заряд протона, B - магнитная индукция.
Учитывая начальную скорость 0 м/с, протон ускоряется только за счет электростатического поля. Так как разность потенциалов V = 0,73*10^3 В, то можно найти скорость протона:
V = qV
V = 1,610^-19 0,7310^3 = 1,168*10^-16 Дж
Энергия заряженной частицы в электростатическом поле равна кинетической энергии в магнитном поле:
mv^2/2 = qV
v = sqrt2<em>q</em>V/m2<em>q</em>V/m2<em>q</em>V/m v = sqrt(2<em>1,6</em>10−19<em>1,168</em>10−16)/(1,67<em>10−27)(2<em>1,6</em>10^-19<em>1,168</em>10^-16)/(1,67<em>10^-27)(2<em>1,6</em>10−19<em>1,168</em>10−16)/(1,67<em>10−27) v ≈ 2,65 10^7 м/c
Теперь подставляем все значения в формулу для радиуса окружности:
r = m<em>vm<em>vm<em>v/q</em>Bq</em>Bq</em>B r = 1,67<em>10−27</em>2,65<em>1071,67<em>10^-27 </em> 2,65<em>10^71,67<em>10−27</em>2,65<em>107/1,6</em>10−19<em>0,31,6</em>10^-19 <em> 0,31,6</em>10−19<em>0,3 r ≈ 4,43 10^-2 м или 44,3 мм
Таким образом, радиус окружности, по которой будет двигаться протон, равен примерно 44,3 мм.