Какой будет радиус окружности, по которой двигается протон, если он пройдет через ускоряющую разность потенциалов

Тема занятия: Движение протона в однородном магнитном поле

Пояснение: Для того чтобы решить данную задачу, мы можем использовать два соотношения: силы, действующей на заряженные частицы в магнитном поле, и центробежной силы, действующей на протон, движущийся по окружности.

Сила Лоренца действует на заряды в магнитном поле и задается формулой F = qvBsinθ, где F - сила, q - заряд частицы, v - ее скорость, B - индукция магнитного поля, θ - угол между векторами скорости и индукции магнитного поля.

Центробежная сила задается формулой F = mv²/R, где m - масса протона, v - его скорость, R - радиус окружности.

Мы можем установить равенство между этими двумя силами: qvBsinθ = mv²/R. Так как протон движется перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, угол θ будет 90 градусов, и sinθ = 1.

Теперь мы можем найти радиус окружности, используя следующие величины: q = 1.6 * 10^-19 Кл (элементарный заряд), B = 20 * 10^-3 Тл (индукция магнитного поля), v - ? (скорость протона).

Для нахождения скорости протона, можно воспользоваться следующим равенством: разность потенциала (V) = Эольта (e) * v, где V = 1 кВ = 1000 В, e = заряд протона, v - скорость протона.

Таким образом, v = V/e = (1000)/(1.6 * 10^-19).

Подставив полученные значения в уравнение qvBsinθ = mv²/R, можно найти радиус окружности, по которой движется протон.

Пример: Вычислим радиус окружности, используя данные из условия задачи:

q = 1.6 * 10^-19 Кл, B = 20 * 10^-3 Тл, v = (1000)/(1.6 * 10^-19).

Подставим значения: (1.6 * 10^-19) * v * (20 * 10^-3) * 1 = m * v² / R.

Совет: Для более глубокого понимания данной темы, рекомендуется изучить формулы силы Лоренца и центробежной силы, а также понять, как работает движение заряженных частиц в магнитном поле.

Дополнительное задание: Найдите период обращения протона вокруг окружности с радиусом 5 см, если его скорость составляет 2 * 10^6 м/с.