Протон с энергией 10 Мэв пролетает через однородное магнитное поле в вакууме перпендикулярно полю. Считая напряженность поля равной 2000 а/м, найти силу Лоренца и радиус траектории протона?
Для начала найдем силу Лоренца, действующую на протон в магнитном поле.
Формула для силы Лоренца: F = qvB
где q - заряд протона (элементарный заряд), v - скорость протона, B - напряженность магнитного поля.
Зная, что заряд протона q = 1.6 10^-19 Кл и скорость протона v = c (так как его энергия равна 10 МэВ), найдем силу Лоренца: F = (1.6 10^-19 Кл) c (2000 А/м) = 3.2 * 10^-16 Н
Теперь найдем радиус траектории протона в магнитном поле. Для этого воспользуемся формулой движения заряда в магнитном поле:
r = mv / qB
где r - радиус траектории, m - масса протона, q - заряд протона, v - скорость протона, B - напряженность магнитного поля.
Масса протона m = 1.67 10^-27 кг, скорость протона v = c, заряд q = 1.6 10^-19 Кл, напряженность магнитного поля B = 2000 А/м. Подставим значения и найдем радиус траектории: r = (1.67 10^-27 кг) c / (1.6 10^-19 Кл 2000 А/м) ≈ 10^-2 м
Таким образом, сила Лоренца, действующая на протон, равна 3.2 * 10^-16 Н, а радиус его траектории при прохождении через магнитное поле составляет около 1 см.
Для начала найдем силу Лоренца, действующую на протон в магнитном поле.
Формула для силы Лоренца:
F = qvB
где q - заряд протона (элементарный заряд), v - скорость протона, B - напряженность магнитного поля.
Зная, что заряд протона q = 1.6 10^-19 Кл и скорость протона v = c (так как его энергия равна 10 МэВ), найдем силу Лоренца:
F = (1.6 10^-19 Кл) c (2000 А/м) = 3.2 * 10^-16 Н
Теперь найдем радиус траектории протона в магнитном поле. Для этого воспользуемся формулой движения заряда в магнитном поле:
r = mv / qB
где r - радиус траектории, m - масса протона, q - заряд протона, v - скорость протона, B - напряженность магнитного поля.
Масса протона m = 1.67 10^-27 кг, скорость протона v = c, заряд q = 1.6 10^-19 Кл, напряженность магнитного поля B = 2000 А/м. Подставим значения и найдем радиус траектории:
r = (1.67 10^-27 кг) c / (1.6 10^-19 Кл 2000 А/м) ≈ 10^-2 м
Таким образом, сила Лоренца, действующая на протон, равна 3.2 * 10^-16 Н, а радиус его траектории при прохождении через магнитное поле составляет около 1 см.