Протон розганяється зі стану спокою в електричному полі з різницею потенціалів 13,5 кВ і влітає в однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції. У магнітному полі він рухається по дузі кола радіусом 90 см.
Визначити
1) модуль вектора магнітної індукції, відповідь записати в мТл до тисячних; 2) величину доцентрового прискорення протона, 3) Силу Лоренца.
Ответы
Для вирішення даного завдання скористаємося формулами, що зв'язують різні фізичні величини.
Модуль вектора магнітної індукції B можна визначити за формулою:
B = (m * v) / (q * R)
де m-маса протона, v - його швидкість, q-заряд протона, R-радіус руху.
Маса протона m = 1,67 × 10^(-27) кг.
Заряд протона q = 1,6 × 10^(-19) Кл.
Радіус руху R = 90 см = 0,9 м.
Підставимо значення в формулу і розрахуємо:
B = (1,67 × 10^(-27) кг * v) / (1,6 × 10^(-19) Кл * 0,9 м)
Величину доцентрового прискорення протона A можна визначити за формулою:
a = v^2 / R
Силу Лоренца F можна визначити за формулою:
F = q * v * B
Для розрахунку цих величин, нам необхідно знати швидкість протона v. в умови дано, що протон розганяється зі стану спокою в електричному полі з різницею потенціалів 13,5 кВ. можна використовувати формулу для визначення кінетичної енергії протона:
q * U = (1/2) * m * v^2
Де U-різниця потенціалів.
Тепер ми можемо вирішити систему рівнянь для визначення швидкості протона і далі розрахувати інші величини.
Уточніть, будь ласка, різниця потенціалів U між якими протон розганяється в електричному полі.