Протон движется по спирали вокруг линий магнитного поля. Это происходит из-за воздействия силы Лоренца, которая является результатом взаимодействия магнитного поля и заряда частицы. Сила Лоренца направлена перпендикулярно и к скорости протона, и к вектору индукции магнитного поля.

Траектория движения протона представляет собой спираль, образуемую пересечением цилиндрической поверхности и полярной плоскости. Параметры траектории такие как радиус спирали, период оборота и угловая скорость могут быть вычислены с помощью уравнения движения для заряженной частицы в магнитном поле:

F = q(v x B)

где F - сила Лоренца, q - заряд протона, v - скорость протона, B - индукция магнитного поля. В данном случае сила Лоренца представляет собой центростремительную силу, которая изменяет направление скорости протона, но не изменяет её величину.

Угловая скорость протона в магнитном поле вычисляется по формуле:

ω = qB / m

Радиус спирали можно найти из равенства центростремительной силы и центробежной силы:

mv^2 / r = qvB

r = mv / qB

Подставляя данные, найдем значение радиуса спирали.