Какова кинетическая энергия и период обращения протона, который двигается в однородном магнитном поле с индукцией 1,25

Тема: Кинетическая энергия и период обращения протона в магнитном поле

Пояснение:
Кинетическая энергия (КЭ) протона, который движется в магнитном поле, и его период обращения могут быть определены через уравнения, связанные с центростремительным ускорением и скоростью протона.

Первым шагом определим радиус орбиты протона, используя формулу радиуса окружности r, где r = 3 см = 0,03 м.

Теперь, воспользуемся уравнением для центростремительного ускорения протона, которое связано с его скоростью (v) и радиусом орбиты (r):

\[
a = \frac{v^2}{r}
\]

Далее, вводим формулу для магнитной силы, действующей на протон:

\[
F = |q| \cdot v \cdot B
\]

где q - заряд протона, v - скорость протона, B - индукция магнитного поля.

Поскольку магнитная сила равна радиальной силе, связанной с центростремительным ускорением, можем записать:

\[
|q| \cdot v \cdot B = m \cdot a
\]

где m - масса протона.

Используя известные значения заряда и массы протона, мы можем выразить скорость протона (v):

\[
v = \frac{|q| \cdot B \cdot r}{m}
\]

Таким образом, круговая скорость протона будет равна периметру круга, деленному на период обращения протона (T):

\[
v = \frac{2 \cdot \pi \cdot r}{T}
\]

Продолжение будет в следующем ответе.