Помогите, пожалуйста! Очень нужно ПОШАГОВОЕ РЕШЕНИЕ!
Протон с энергией W = 1 МэВ влетел в однородное магнитное поле, перпендикулярное линиям индукции. Какой должна быть минимальная протяженность поля l в направлении движения протона, чтобы направление его движения изменилось на противоположное? (Магнитная индукция поля B = 1 Тл)
Ответы
1 Дж ≈ 6,2415·1018 эВ.
W = 1 МэВ= 10^6 эВ = 1.6*10^-13 Дж
В= 1 Тл
m=1.67*10^-27 Кг
q= 1,6*10^-19Кл
-------------------------------------
l –протяженность поля -?
В однородном магнитном поле, направленном перпендикулярно вектору скорости, под действием силы Лоренца заряженная частица будет равномерно двигаться по окружности постоянного радиуса R (называемого также гирорадиусом). Сила Лоренца в этом случае является центростремительной силой:
Протон влетел в однородное магнитное поле и сразу же под действием силы магнитного поля начал
Движение по траектории (окружности) с радиусом R. Чтобы поменять направление ему надо пройти
Половину окружности. (см. рисунок). Минимальная протяженность поля l равна радиусу R
Найдем радиус.
W- это кинетическая энергия протона
W=mv^2/2
Скорость протона
v=√(2W/m)
Сила магнитного поля (сила Лоренца)
F=qvB (1)
Под действием силы магнитного поля возникает центростремительное ускорение
a=F/m
F = ma=mv^2/R (2)
Приравняем (1) и (2)
qvB = mv^2/R
qB = mv/R
R=mv/(qB)= m√(2W/m) /(qB)= √(2Wm) /(qB)
R=√(2*1.6*10^-13 *(1.67*10^-27)))/ (1.6*10^-19 *1)= 0.144482 =0.14 м= 14 см
Ответ 14 см