Яка сила впливає на протон, який рухається зі швидкістю 2 • 106 м/с в магнітному полі з індукцією 0,1 Тл? Протон

Предмет вопроса: Сила на заряд в магнітному полі

Пояснення: Коли заряд рухається в магнітному полі, на нього діє сила, відома як магнітна сила Лоренца. Вона визначається за формулою:

F = q * v * B * sin(θ),

де F - сила, q - заряд, v - швидкість, B - індукція магнітного поля, θ - кут між напрямком руху заряду та напрямком магнітної індукції.

У даній задачі, заряд протону q відомий і дорівнює елементарному заряду (e ≈ 1,6 • 10^-19 Кл). Швидкість протону v = 2 • 10^6 м/с. Магнітна індукція поля B = 0,1 Тл. Кут між напрямком руху протону та напрямком магнітної індукції θ = 60°.

Тому, щоб знайти силу F, ми можемо використовувати дану формулу:

F = q * v * B * sin(θ) = (1,6 • 10^-19 Кл) * (2 • 10^6 м/с) * (0,1 Тл) * sin(60°).

Підставляючи значення в цю формулу, отримуємо:

F = (1,6 • 10^-19 Кл) * (2 • 10^6 м/с) * (0,1 Тл) * 0,866 (тут sin(60°) ≈ 0,866).

Розрахунок дає:

F ≈ 2,77 • 10^(-13) Н.

Тому, сила, що діє на протон, який рухається зі швидкістю 2 • 10^6 м/с в магнітному полі з індукцією 0,1 Тл під кутом 60° до напрямку магнітної індукції, дорівнює приблизно 2,77 • 10^(-13) Н.

Приклад використання: Знайдіть силу на електрон, який рухається зі швидкістю 1 • 10^7 м/с в магнітному полі з індукцією 0,5 Тл під кутом 45° до напрямку магнітної індукції.

Рекомендація: Для кращого розуміння даної теми, рекомендується ознайомитися з курсом фізики, на якому розглядаються магнітні поля, заряди та рух частинок під впливом магнітних полів. Також, перегляньте практичні приклади і вправи, щоб зрозуміти, як застосовувати формули на практиці.

Вправа: Знайдіть силу на протон, який рухається зі швидкістю 3 • 10^5 м/с в магнітному полі з індукцією 0,2 Тл під кутом 30° до напрямку магнітної індукції.