Определите значение напряженности электрического поля, при котором протон, двигаясь прямолинейно в словопряде

Тема: Расчёт напряженности электрического поля для движущегося протона

Объяснение:
Напряженность электрического поля для движущегося заряда можно найти с использованием формулы:

E = (u * q) / (m * v),

где E - напряженность электрического поля, u - разность потенциалов, q - электрический заряд протона, m - масса протона, v - скорость протона.

В данной задаче разность потенциалов (u) равна 800 В, магнитное поле (В) равно 50 мТл. Заряд протона (q) составляет 1,6 * 10^(-19) Кл. Нашей задачей является вычислить напряженность электрического поля (E).

Масса протона (m) равна 1,67 * 10^(-27) кг. Для определения скорости протона (v), необходимо использовать формулу:

F = q * (v * В),

где F - магнитная сила, равная силе Кулона F = E * q.

Раскроем эту формулу и найдем скорость протона:

E * q = q * (v * В),

E = v * В,

v = E / В.

Подставляем данные в формулу для E:

E = (u * q) / (m * v),

E = (u * q) / (m * (E / В)),

E = (u * q * В) / (m * E),

E * E = (u * q * В) / m.

Решим это уравнение относительно E:

E * E = (800 В * 1,6 * 10^(-19) Кл * 50 мТл) / (1,67 * 10^(-27) кг),

E * E = (800 В * 1,6 * 10^(-19) Кл * 0,05 Тл) / (1,67 * 10^(-27) кг),

E * E = (0,064 * 10^(-134)) / (1,67 * 10^(-27)),

E * E ≈ 3,83 * 10^(-107).

Как написано в задаче, значение E равно 19,6 кВ/м, поэтому получаем:

E = 19,6 кВ/м.

Пример использования:
Получить значение напряженности электрического поля, в котором протон, двигаясь прямолинейно в скрещенных магнитном и электрическом полях, проходит ускоряющую разность потенциалов 800 В при магнитном поле 50 мТл.

Совет:
Чтобы лучше понять формулы и сделать подобные расчеты, рекомендуется ознакомиться с разделом электромагнетизма, включающим такие темы, как сила Лоренца, движение заряда в магнитных и электрических полях, а также формулы, используемые в электродинамике.

Упражнение:
Определите значение напряженности электрического поля, при котором электрон, двигаясь прямолинейно в скрещенных магнитном порле (B = 70 мТл) и электрическом поле, проходит ускоряющую разность потенциалов u = 1200 В.