Question

Протон, швидкість руху якого 20 км/с, влітає в однорідне магнітне поле, індукція якого 5 мТл, під кутом 30° до напрямку ліній магнітної індукції поля. Визначте радіус і крок гвинтової лінії, по якій рухатиметься протон.

Answer 1

Щоб визначити радіус і крок гвинтової лінії, по якій рухатиметься протон, потрібно використати формулу для радіуса циклотронного руху частинки в магнітному полі.

Формула для радіуса циклотронного руху:

Радіус циклотронного руху (r) можна визначити за допомогою наступної формули: r = (mv)/(qB), де: - m - маса протону, - v - швидкість руху протону, - q - заряд протону, - B - індукція магнітного поля.

Визначення радіуса:

За даними умови задачі, швидкість руху протону (v) дорівнює 20 км/с, а індукція магнітного поля (B) дорівнює 5 мТл. Заряд протону (q) становить елементарний заряд, який дорівнює 1,6 * 10^-19 Кл. Маса протону (m) становить 1,67 * 10^-27 кг.

Підставимо ці значення в формулу для радіуса циклотронного руху: r = (mv)/(qB) = (1,67 * 10^-27 кг * 20 км/с)/(1,6 * 10^-19 Кл * 5 * 10^-3 Тл).

Обчисливши це вираз, отримаємо значення радіуса циклотронного руху протону.

Визначення кроку гвинтової лінії:

Крок гвинтової лінії (d) визначається як відстань між двома послідовними обертами протону. Цей крок можна визначити, використовуючи формулу: d = 2πr, де r - радіус циклотронного руху протону.

Підставимо значення радіуса, яке ми визначили раніше, в цю формулу, щоб визначити крок гвинтової лінії.

Відповідь:

Після обчислень, отримаємо значення радіуса і кроку гвинтової лінії протону.