Question

Протон движется в однородном магнитном поле напряженностью H = 105 А/м по окружности радиусом R = 2 см. Найти кинетическую энергию протона.

Answer 1

На протон действует магнитная составляющая силы Лоренца: F=e[vB], применяя второй закон Ньютона получим что F=e[vB]=m(v^2)/R отсюда скорость протона v=eB/mR (B=H*4*pi*10^-7);
Ek=mv^2/2=meB/mR 
или так
Ek=mv^2/2 масса есть, нет скорости.Найдем ее так:F=ma=mv^2/R
v^2=FR/mF=Eq  подставим:v^2=EqR/m       тогда Ek=mEqR/2m
m- сокращается 
Ek=EqR/2=10^5*1.6*10^-19*2*10^-2/2=1.6*10^-16 Дж.

Answer 2

Finding the Kinetic Energy of a Proton Moving in a Magnetic Field

To find the kinetic energy of a proton moving in a uniform magnetic field, we can use the formula for the kinetic energy of a charged particle in a magnetic field.

The formula for the kinetic energy of a charged particle moving in a magnetic field is given by:

K.E. = q * H * R^2 / 2

Where: - K.E. = Kinetic Energy - q = Charge of the particle - H = Magnetic field strength - R = Radius of the circular path

Given: - H = 105 A/m - R = 2 cm = 0.02 m

We know that the charge of a proton is approximately 1.6 x 10^-19 C.

Calculation

Plugging the given values into the formula:

K.E. = (1.6 x 10^-19 C) * (105 A/m) * (0.02 m)^2 / 2

Let's calculate the kinetic energy using the given values.

Result

K.E. ≈ 1.68 x 10^-22 joules

So, the kinetic energy of the proton moving in the given magnetic field is approximately 1.68 x 10^-22 joules.