Протон движется в однородном магнитном поле с магнитной индукцией 20 мТл по окружности радиусом 5
см.Найдите скорость протона. (С ДАНО И РЕШЕНИЕМ)Ответы на вопрос
R = 5 см = 0,05 м
q = 1,6*10⁻¹⁹ Кл
m = 1,67*10⁻²⁷ кг
v - ?
Fл = q*v*B*sin(α) - сила Лоренца, считаем α = 90 ° => sin(α) = 1
Fл = Fцс = m*v²/R - центростремительная сила
q*v*B = m*v²/R => v = q*R*B/m
v = 1,6*10⁻¹⁹ Кл * 0,05 м * 0,02 Тл / 1,67*10⁻²⁷ кг ≈ 9,6*10⁴ м/с = 96 км/с
Calculation of Proton's Velocity in a Uniform Magnetic Field
To find the velocity of a proton moving in a uniform magnetic field, we can use the formula for the centripetal force acting on a charged particle in a magnetic field:
F = qvB,
where: - F is the centripetal force, - q is the charge of the particle, - v is the velocity of the particle, and - B is the magnetic field strength.
In this case, the proton is moving in a circular path with a radius of 5 cm, so the centripetal force is provided by the magnetic force acting on the proton.
The magnetic force is given by:
F = mv² / r,
where: - m is the mass of the proton, and - r is the radius of the circular path.
Setting the two equations equal to each other, we have:
qvB = mv² / r.
Simplifying the equation, we can solve for the velocity v:
v = qBr / m.
Given: - Magnetic induction (B) = 20 mT = 20 * 10^-3 T, - Radius (r) = 5 cm = 5 * 10^-2 m, - Charge of a proton (q) = 1.6 * 10^-19 C, - Mass of a proton (m) = 1.67 * 10^-27 kg.
Substituting the values into the equation, we can calculate the velocity of the proton.
v = (1.6 * 10^-19 C) * (20 * 10^-3 T) * (5 * 10^-2 m) / (1.67 * 10^-27 kg).
Calculating the expression, we find:
v ≈ 1.91 * 10^6 m/s.
Therefore, the velocity of the proton is approximately 1.91 * 10^6 m/s.
Топ вопросов за вчера в категории Физика
Последние заданные вопросы в категории Физика
-
Математика
-
Литература
-
Алгебра
-
Русский язык
-
Геометрия
-
Английский язык
-
Химия
-
Физика
-
Биология
-
Другие предметы
-
История
-
Обществознание
-
Окружающий мир
-
География
-
Українська мова
-
Информатика
-
Українська література
-
Қазақ тiлi
-
Экономика
-
Музыка
-
Право
-
Беларуская мова
-
Французский язык
-
Немецкий язык
-
МХК
-
ОБЖ
-
Психология
-
Физкультура и спорт
-
Астрономия
-
Кыргыз тили
-
Оʻzbek tili
