Какова кинетическая энергия протона, который входит в магнитное поле с индукцией 0,5 Тл и движется вокруг окружности
Какова кинетическая энергия протона, который входит в магнитное поле с индукцией 0,5 Тл и движется вокруг окружности радиусом 40 см? (Принятая масса протона равна 1,67 * 10-27 кг, а его заряд составляет 1,6 * 10-19 Кл). Каково время, которое частица затрачивает на две полные оборота?
14.12.2023 06:12
Инструкция:
Кинетическая энергия (КЭ) протона может быть найдена с использованием формулы:
КЭ = 1/2 * m * v^2,
где m - масса протона, v - его скорость.
Для нахождения скорости протона, используем формулу:
v = 2 * π * r / T,
где r - радиус окружности, T - время одного оборота.
Очевидно, что количество оборотов на единицу времени (частота вращения) равно 1/T.
Магнитное поле не влияет на скорость протона, поэтому мы можем пренебречь его влиянием на кинетическую энергию.
Итак, используя известные значения, мы можем найти скорость протона и затем его кинетическую энергию. Затем для нахождения времени, затрачиваемого на два полных оборота, мы можем использовать формулу, используя скорость протона и радиус окружности.
Дополнительный материал:
Дано:
Масса протона, m = 1,67 * 10^-27 кг
Заряд протона, q = 1,6 * 10^-19 Кл
Индукция магнитного поля, B = 0,5 Тл
Радиус окружности, r = 40 см = 0,4 м
Найти:
Кинетическую энергию протона (КЭ) и время, затрачиваемое на два полных оборота.
Решение:
1. Находим скорость протона:
v = 2 * π * r / T
2. Находим кинетическую энергию протона:
КЭ = 1/2 * m * v^2
3. Находим время, затрачиваемое на два полных оборота:
T = 2 * π * r / v
Совет:
Перед решением задачи убедитесь, что вы понимаете, как применять данную формулу для нахождения кинетической энергии и времени, затрачиваемого на обороты. Тщательно укажите все известные значения и используйте единицы измерения, чтобы избежать путаницы.
Практика:
Какова кинетическая энергия электрона, который движется в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл и имеет скорость 1.2 * 10^6 м/с?