Определите индукцию магнитного поля, в которое протон со скоростью 450 м/с влетает перпендикулярно силовым линиям
Определите индукцию магнитного поля, в которое протон со скоростью 450 м/с влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле, при радиусе кривизны траектории равном 6 см.
25.11.2023 05:40
Инструкция:
Индукция магнитного поля - это физическая величина, которая характеризует магнитное поле и влияет на движение заряженных частиц.
Она может быть определена с использованием формулы:
B = (μ0 * I) / (2 * π * r),
где B - индукция магнитного поля,
μ0 - магнитная постоянная (4π * 10^-7 Т * м/А),
I - сила тока в проводнике или пучке заряженных частиц,
r - расстояние от проводника или пучка заряженных частиц до точки измерения индукции магнитного поля.
В данной задаче про протон можно использовать формулу для радиуса кривизны траектории заряда в магнитном поле:
r = (m * v) / (|q| * B),
где r - радиус кривизны траектории,
m - масса заряда,
v - скорость заряда,
q - заряд заряда,
B - индукция магнитного поля.
Таким образом, необходимо заменить в формуле значение массы, заряда и скорости протона для определения радиуса кривизны траектории.
Пример:
Протон со скоростью 450 м/с влетает перпендикулярно силовым линиям в однородное магнитное поле с индукцией B = 0,5 Тл. Масса протона m = 1,67 * 10^-27 кг, а его заряд q = 1,6 * 10^-19 Кл. Найдите радиус кривизны траектории протона.
Решение:
Подставляем значения в формулу, рассчитываем радиус кривизны траектории:
r = (m * v) / (|q| * B) = (1,67 * 10^-27 * 450) / (1,6 * 10^-19 * 0,5) = 1,86 * 10^-5 м.
Таким образом, радиус кривизны траектории протона составляет 1,86 * 10^-5 метров в заданном однородном магнитном поле.
Совет:
Для лучшего понимания темы можно ознакомиться с понятием электромагнетизма, изучить основные законы движения заряженных частиц в магнитном поле и освоить простейшие формулы, связанные с индукцией магнитного поля.
Дополнительное упражнение:
Протон с массой m = 1,67 * 10^-27 кг и зарядом q = 1,6 * 10^-19 Кл движется в магнитном поле с индукцией B = 0,8 Тл. Если радиус кривизны траектории протона составляет 2,5 * 10^-4 м, найдите скорость протона.