Протон у магнітному полі, індукція якого 0,01 Тл, описав коло радіусом 10 см. Яка швидкість протона?
Дано:
B=0,01
R=0,1
Частинка=протон
Знайти: v
Щоби тіло (протон) рухалося по колу, на нього має діяти доцентрова сила. Роль доцентрової сили, у нашому випадку, буде відігравати сила Лоренца Fл
Fд=Bvq\sin \alpha (1)
де B,\;v,\;q,\;\alpha - відповідно магнітна індукція поля, швидкість протона, заряд протона, кут між вектором швидкості протона і вектором магнітної індукції . У нашому випадку, оскільки протон рухався по колу, зазначений кут \alpha=90^{\circ} sin 90^{\circ}=1
Fд=Bvq (2)
Умовою руху по колу є рівність доцетрової і відцентрової сили.
Fд=Fв (3)
Fв=\frac{mv^2}{R} (4)
де m,\;v,\;R - відповідно маса протона, швидкість протона, радіус кола.
Згідно (3) (4)=(2)
\frac{mv^2}{R}=Bvq (5)
\frac{mv}{R}=Bq (6)
v=\frac{BqR}{m} (7)
Заряд і маса протона - табличні величини.
q=1,6*10^{-19} Кл
m=1,67*10^{-27} кг
Підставимо дані у формулу (7)
v=\frac{0,01*1,6*10^{-19}*0,1}{1,67*10^{-27}}=95808 м/с
Відповідь: 95808 м/с
Якщо хочете підтримати цей блог, буду вдячний за вподобайку. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога у розв'язанні задач з фізики - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно.
Коментарі
Дописати коментар
Тут можна залишити коментар або звернення