Question

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА!!!ДАЮ 40Б Протон движется в однородном магнитном поле по окружности, радиус которой R=14см. Определите модуль импульса протона, если модуль индукции магнитного поля B=0.25 Тл. Заряд протона q=1.6*10^-19(степени) Кл.

Answer 1

Решение во вложении: 

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для силы Лоренца, действующей на заряженную частицу в магнитном поле:

F = qvB,

где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля.

Так как протон движется по окружности, то его скорость постоянна и равна

v = 2piR / T,

где R - радиус окружности, T - период обращения частицы.

Период обращения частицы можно найти из условия, что за один оборот протон проходит путь, равный длине окружности:

2piR = v*T,

откуда

T = 2piR / v.

Теперь мы можем выразить силу Лоренца через период обращения частицы:

F = q*(2piR / T)B = q2piRBv / (2piR) = qvB.

Таким образом, сила Лоренца не зависит от периода обращения частицы и равна qvB.

С другой стороны, сила Лоренца также равна произведению массы частицы на ускорение:

F = m*a.

Так как протон движется по окружности, то его ускорение направлено к центру окружности и равно

a = v^2 / R.

Из равенства F = m*a получаем выражение для модуля импульса протона:

p = mv = FT / (2pi) = qvBT / (2pi) = qB*R.

Подставляя численные значения, получим:

p = qBR = (1.610^-19 Кл)(0.25 Тл)(0.14 м) = 5.610^-25 кг*м/с.

Ответ: модуль импульса протона равен 5.610^-25 кгм/с.