Яка швидкість руху протона в однорідному магнітному полі у вакуумі, якщо радіус його кола становить 1 см, а значення

Содержание: Движение протона в магнитном поле

Разъяснение: При движении протона в магнитном поле возникает сила, называемая лоренцевой силой, которая действует перпендикулярно к направлению движения и магнитному полю. Это приводит к появлению центростремительной силы, которая удерживает протон на круговой орбите.

Для расчета скорости движения протона на орбите используется формула:

v = (e * B * r) / m,

где v - скорость протона, e - элементарный заряд, B - индукция магнитного поля, r - радиус орбиты протона, m - масса протона.

В данной задаче известны радиус орбиты протона (1 см) и значение индукции магнитного поля, заданное условием задачи. Массу протона можно найти в справочниках, она составляет приблизительно 1.67 * 10^(-27) кг, а элементарный заряд равен 1.6 * 10^(-19) Кл.

Демонстрация: Пусть индукция магнитного поля равна 0.5 Тл. Какова скорость протона в магнитном поле с радиусом орбиты 1 см?

Решение:
Подставляем данные в формулу:
v = (1.6 * 10^(-19) Кл * 0.5 Тл * 0.01 м) / (1.67 * 10^(-27) кг) ≈ 4.8 * 10^5 м/с.

Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить основы электромагнетизма, включая законы движения зарядов в магнитном поле. Также полезно ознакомиться с понятием центростремительной силы.

Упражнение: При индукции магнитного поля 0.3 Тл и радиусе орбиты протона 0.5 см, найдите скорость протона в этом магнитном поле.