Какова траектория движения протона, который движется в однородном магнитном поле напряженностью 100 а/м, в плоскости

Предмет вопроса: Движение протона в магнитном поле

Пояснение:
При движении в магнитном поле протон испытывает силу Лоренца, которая направлена перпендикулярно к его движению и магнитному полю. Это приводит к изменению траектории протона.

Сила Лоренца (F) может быть определена с помощью формулы F = q * v * B, где q - заряд протона, v - его скорость, B - магнитная индукция. Движение протона происходит в плоскости, перпендикулярной к линиям магнитной индукции, поэтому сила Лоренца будет направлена к центру окружности.

Сила Лоренца является центростремительной силой, то есть она направлена к центру окружности. Сила Лоренца также может быть записана как F = m * (v^2 / r), где m - масса протона, v - его скорость, r - радиус окружности.

Таким образом, мы можем сопоставить два выражения силы Лоренца:
q * v * B = m * (v^2 / r)

Далее решаем уравнение относительно радиуса окружности (r):
r = (m * v) / (q * B)

Период обращения протона в магнитном поле (T) может быть выражен как:
T = 2 * π * r / v

Подставим полученное значение радиуса (r) и скорости (v) в формулу и рассчитаем период обращения протона в магнитном поле.

Пример:
Значение заряда протона (q) составляет 1.6 * 10^(-19) Кл, масса протона (m) - 1.67 * 10^(-27) кг, скорость (v) - 1.2 * 10^3 м/с, а магнитная индукция (B) - 100 А/м. Мы можем использовать эти значения, чтобы вычислить период обращения протона в магнитном поле.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы, важно иметь представление о векторных произведениях и силе Лоренца. Также полезно осознать, что центростремительная сила отвечает за криволинейное движение тела вокруг центра окружности.

Дополнительное упражнение:
Протон движется в однородном магнитном поле с напряженностью 80 А/м со скоростью 1.5 * 10^3 м/с. Масса протона составляет 1.67 * 10^(-27) кг. Какой будет период обращения протона в магнитном поле?