Question

Найти кинетическую энергию W протона, движущегося по дуге окружности радиусом R=60 см в магнитном поле с индукцией В=1 Тл. (m=1,67*10^-27 кг, q=1,6*10^-19 Кл)

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

R=60 см = 0,6 м

В=1 Тл

m=1,67*10^-27 кг,

q=1,6*10^-19 Кл

W -?

На протон, движущейся в магнитном поле, действует  сила Лоренца, которая равна центростремительной силе

Fл=Fц  

qVB=mV^2/R  , отсюда V=qBR/m  тогда кинетическая энергия

Wк.=mV^2/2= (m* q^2*B^2*R^2)/2m^2=( q^2*B^2*R^2)/2m            

Wк.=(1,6*10^-19)^2*1^2*0,6^2))/2*1,67*10^-27 = 0,28*10^-11 Дж

 

                                                                               

 

Откуда

Тогда

Answer 2

Кинетическая энергия протона можно найти, используя формулу:

W = (1/2) * m * v^2,

где W - кинетическая энергия, m - масса протона, v - его скорость.

Для протона, движущегося в магнитном поле, действует сила Лоренца, которая направлена перпендикулярно скорости протона и магнитному полю:

F = q * v * B,

где F - сила Лоренца, q - заряд протона, B - индукция магнитного поля.

Так как сила Лоренца выполняет работу при движении протона по окружности, ее можно найти, умножив силу на путь, который прошел протон:

W = F * 2πR,

где R - радиус окружности.

Сочетая последние два уравнения, можно получить выражение для кинетической энергии:

W = (q * v * B) * 2πR.

Теперь можно подставить известные значения и решить уравнение:

m = 1.67 * 10^-27 кг, q = 1.6 * 10^-19 Кл, B = 1 Тл, R = 60 см = 0.6 м.

W = (1.6 * 10^-19 Кл * v * 1 Тл) * (2π * 0.6 м).

Так как в данной задаче нет информации о скорости протона, мы не можем найти его кинетическую энергию без этого значения.