Question

Протон, пройдя ускоряющую разность потенциалов 20 кВ, попадает в область, где находится однородное магнитное поле. Найдите величину индукции магнитного поля, если радиус окружности, по которой движется протон в магнитном поле, равен 10 см, скорость протона направлена перпендикулярно линиям индукции магнитного поля. Масса протона 1,67∙10-27 кг, заряд 1,6∙10-19 Кл. Ответ приведите в мТл с точностью до целых.

Answer 1

Ответ:

200 мТл

Объяснение:

См.фото

Answer 2

Для определения индукции магнитного поля (B) можно использовать формулу, описывающую движение частицы в магнитном поле:

B = (m * v) / (q * r)

Где: B - индукция магнитного поля (в теслах, T) m - масса протона (1,67 * 10^-27 кг) v - скорость протона q - заряд протона (1,6 * 10^-19 Кл) r - радиус окружности (10 см, что равно 0,1 м)

Сначала нам нужно найти скорость протона. Протон ускоряется разностью потенциалов 20 кВ, что равно 20 * 1000 В:

U = 20 * 1000 В

Зная разность потенциалов и заряд протона, мы можем найти энергию протона:

E = U * q E = (20 * 1000 В) * (1,6 * 10^-19 Кл) E = 3,2 * 10^-15 Дж

Теперь мы можем найти кинетическую энергию протона:

E = 0,5 * m * v^2

3,2 * 10^-15 Дж = 0,5 * (1,67 * 10^-27 кг) * v^2

Теперь найдем скорость:

v^2 = (2 * 3,2 * 10^-15 Дж) / (1,67 * 10^-27 кг) v^2 ≈ 3,827 * 10^12 м^2/с^2

v ≈ √(3,827 * 10^12 м^2/с^2) v ≈ 6,19 * 10^6 м/с

Теперь мы можем найти индукцию магнитного поля B:

B = (m * v) / (q * r) B = ((1,67 * 10^-27 кг) * (6,19 * 10^6 м/с)) / ((1,6 * 10^-19 Кл) * 0,1 м) B ≈ (1,034 * 10^-20 кг м/с) / (1,6 * 10^-20 Кл) B ≈ 0,64625 Тл

Ответ, округленный до целых, равен 1 мТл.