Question

Без вашей помощи никак протон який пройшов різницю потенціалів 10кВ влітає в однорідне магнітне поле з індукцією 0.5Тл перпендикулярно до ліній індукції Визначте у сантиметрах радіус кола по якому рухається протон​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

q = 1,6·10⁻¹⁹ Кл    -   заряд протона

m = 1,67·10⁻²⁷ кг  - масса протона

Δφ = 10 кВ = 10 000 В

B = 0,5 Тл

α = 90°

___________

R - ?

1)

Работа электрического поля:

A = q·Δφ = 1,6·10⁻¹⁹ · 10 000 = 1,6·10⁻¹⁵ Дж                           (1)

2)

Кинетическая энергия протона:

Eк = m·V²/2 = (1,67·10⁻²⁷/2)·V² ≈ 0,835·10⁻²⁷V²    (Дж)          (2)

3)

Приравняем (2) и (1):

0,835·10⁻²⁷·V² = 1,6·10⁻¹⁵

V = √ (1,6·10⁻¹⁵ / 0,835·10⁻²⁷) ≈  440 000 м/с = 4,4·10⁵ Дж

4)

Радиус Лармора (радиус окружности):

R = m·V / (q·B)

R = 1,67·10⁻²⁷·4,4·10⁵ / (1,6·10⁻¹⁹·0,5) ≈ 0,009 м   или   0,9 см

Answer 2

Для розрахунку радіуса кола, по якому рухається протон в магнітному полі, можна використовувати формулу радіуса Лармора:

r = (mv) / (qB),

де: r - радіус кола, m - маса протону, v - швидкість протону, q - елементарний заряд, B - індукція магнітного поля.

Маса протону (m) і елементарний заряд (q) мають відомі значення: m = 1.67 * 10^(-27) кг, q = 1.6 * 10^(-19) Кл.

Щоб обчислити швидкість протону (v), скористаємося рівнянням енергії: eV = (1/2)mv^2,

де: e - заряд електрона, V - різниця потенціалів, через яку протон пройшов.

Підставимо відомі значення: e = 1.6 * 10^(-19) Кл, V = 10 кВ = 10 * 10^3 В.

Отже, v = sqrt((2eV) / m).

Після обчислення швидкості протону (v), можна використовувати першу формулу, щоб знайти радіус кола (r).

Обчислення: m = 1.67 * 10^(-27) кг, q = 1.6 * 10^(-19) Кл, V = 10 * 10^3 В, B = 0.5 Тл.

1. Розрахунок швидкості протону (v): v = sqrt((2 * (1.6 * 10^(-19)) * (10 * 10^3)) / (1.67 * 10^(-27))) ≈ 2.39 * 10^6 м/с.

2. Розрахунок радіуса кола (r): r = ((1.67 * 10^(-27)) * (2.39 * 10^6)) / ((1.6 * 10^(-19)) * (0.5)) ≈ 1.24 * 10^(-2) м = 1.24 см.

Таким чином, протон рухається по колу з радіусом приблизно 1.24 см.