Определить ускорение протона, влетающего в магнитное поле со скоростью 2×10^7м/с под углом 30° к линиям индукции.Индукция поля 1 мТл.Как направлено это ускорение?
Ответы
На электрон, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца,
зависящая от скорости электрона и индукции магнитного поля. Сила Лоренца перпендикулярна скорости электрона, поэтому она не совершает работу. Значит, кинетическая энергия электрона не изменяется. Следовательно, не изменяется и модуль его скорости, а поскольку и индукция магнитного поля постоянна, то модуль силы Лоренца постоянен. Под действием этой силы, электрон приобретает постоянное центростремительное ускорение, а это означает, что электрон в магнитном поле движется равномерно по окружности. Найдем ее радиус R.
По второму закону Ньютона FЛ = mеa, где an = υ2/R –нормальное (центростремительное) ускорение. Учитывая, что FЛ = evB, будем иметь
Отсюда
Т.к. скорость электрона не изменяется по величине, то тангенциальная составляющая ускорения равна нулю.
Ответ:
a = 9,6*10¹¹ м/с²
Объяснение:
Сила Лоренца:
Fл = q*B*V*sin α = 1,6*10⁻¹⁹*1*10⁻³*2*10⁷*(1/2) = 1,6*10⁻¹⁵ Н
Ускорение:
a = Fл / m = 1,6*10⁻¹⁵ / 1,67*10⁻²⁷ ≈ 9,6*10¹¹ м/с²
Это центростремительное ускорение.