Какова центростремительная сила, действующая на протон в однородном магнитном поле, где индукция равна 0,01 Тл (вектор
Какова центростремительная сила, действующая на протон в однородном магнитном поле, где индукция равна 0,01 Тл (вектор индукции перпендикулярен вектору скорости), если протон движется по окружности радиусом 5 см?
15.12.2023 12:19
Разъяснение:
Центростремительная сила - это сила, направленная к центру окружности и обусловленная непрерывным изменением направления движения тела. В случае протона, движущегося по окружности в магнитном поле, центростремительная сила обусловлена действием магнитной силы Лоренца, которая действует на заряженные частицы в магнитном поле.
Для определения центростремительной силы, действующей на протон, мы можем использовать следующую формулу:
F = q * v * B,
где F - центростремительная сила (в ньютонах), q - заряд протона (заряд элементарной частицы равен 1,6 * 10^-19 Кл), v - скорость протона (в метрах в секунду) и B - индукция магнитного поля (в теслах).
В данной задаче нам дан радиус окружности, но нам не нужно использовать его для расчета центростремительной силы.
Доп. материал:
Допустим, протон движется со скоростью 5 м/с в магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Какова центростремительная сила, действующая на протон?
Решение:
F = q * v * B = (1,6 * 10^-19 Кл) * (5 м/с) * (0,01 Тл) = 8 * 10^-21 Н.
Таким образом, центростремительная сила, действующая на протон, равна 8 * 10^-21 Н.
Совет:
Для лучшего понимания концепции центростремительной силы и магнитных полей рекомендуется ознакомиться с основами электромагнетизма и законом Лоренца.
Задание для закрепления:
Протон движется по окружности радиусом 0,1 м в магнитном поле с индукцией 0,02 Тл. Определите центростремительную силу, действующую на протон при скорости 10 м/с.